双断口真空开关分断速度对动态电压分布影响

多断口真空开关的均压问题可以通过内在调控措施解决,分断速度是内在调控措施之一,但是对于速度调控的研究尚未深入。为研究操动机构分断速度对双断口真空开关动态电压分布的影响,在分析开断速度对电压分布影响机理的基础上,提出双阶段速度控制方法。并建立双断口真空开关模型,仿真分析同步、异步、变速分断情况下的电压分布情况。设计真空开关速度调控装置,搭建真空开关分断速度测试平台。试验表明:同步开断时,高低压侧开关速度变化对断口的电压分布影响较小。异步分断与变速分断均可以通过分断速度的改变调控动态电压分布,动态电压不均匀系数最多可降低15%。文中成果为研究多断口真空开关通过速度调控电压分布提供数据参考。

大直径高位定向孔一次钻扩技术及瓦斯抽采效果分析

针对“U”型通风回采工作面采动卸压瓦斯常规治理方式存在的综合效率低、治理成本高等问题,以山西晋城矿区某煤矿生产工作面为研究对象,提出采用φ200 mm大直径高位定向钻孔进行采动卸压瓦斯治理;基于该煤矿顶板大直径高位定向钻孔成孔技术难点分析,选型了关键钻进装备,包括ZDY20000LD型定向钻机、BLY460型泥浆泵车和多动力扩孔钻具;开发了复合强排渣定向钻进技术与多动力一次扩孔技术,实现了复杂地层条件下φ120 mm高位孔定向钻进与φ200 mm一次钻扩成孔,综合成孔效率较常规多次分级扩孔方式提高50%以上。瓦斯抽采效果表明:距煤层顶板30~40 m、距回风巷道40 m区域范围是采动裂隙密集发育区,钻孔平均瓦斯抽采体积分数保持在40%以上、最大瓦斯抽采纯量10.94 m^(3)/min,效果显著。

圆环形燃烧室两相混气旋转爆震波传播过程实验研究

为分析不同燃烧室结构和来流工况对两相混气旋转爆震波传播过程的影响,在圆环形燃烧室内进行了实验研究。获得了不同来流总温T、燃烧室出口堵塞比β以及混气当量比φ对旋转爆震波传播特性的影响,并对典型工况下圆环形燃烧室内旋转爆震波传播频率和切向热声耦合燃烧固有频率进行了计算。结果表明,燃烧室出口堵塞比变小时有利于旋转爆震波的稳定;旋转爆震波传播速度随来流总温和当量比的提高而增加;在两相混气中获得了一种传播速度大幅低于C-J理论值的低速爆震波。

圆型双组分弹力纤维(66/12)工艺探究

从纺丝、卷绕对圆孔PET/HSF(普通/高收缩)双组分弹性纤维(以下简称高收缩双弹纤维,规格66dtex/12f)进行工艺探究,通过A/B组分比例、卷绕速度、一辊速度、二辊温度等因素实验并对其相关指标(强伸度、沸水收缩率、卷曲性能)进行分析,从而找出最佳工艺条件。

两挡混动变速器低成本液压系统开发

传统变速器和混动变速器的液压系统一般采用先导比例电磁阀和滑阀组合的形式控制主压,主压经过比例减压阀调压之后成为离合器控制压力,此类液压系统较为复杂,成本较高。为降低混动变速器的成本,开发基于节流孔调节离合器控制压力的液压系统,通过AMESim仿真软件进行仿真计算,节流孔孔径设计值为0.70 mm,为保证产品的一致性,减少制造误差的影响,节流孔孔径的公差值为±0.015 mm。经过制作样件,搭载混动变速器进行试验,结果验证有效,满足设计需求。

基于两级滤波的改进滑模观测器PMSM无速度传感器控制

针对永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统中由滑模观测器引起的位置估算误差以及抖振问题,提出了一种改进的两级滤波滑模观测器。首先,根据PMSM的数学模型,设计了利用传统滑模观测器估计定子电流和反电动势的估计算法;其次,分析了传统滑模观测器在PMSM伺服系统应用中的不足;再次,提出了一种新的饱和函数以代替传统的符号函数,改进了滑模观测器的控制律;最后,通过变截止频率滤波器和卡尔曼滤波器组成的二级滤波器,得到PMSM转子更精确的位置估计信息。利用Matlab,对使用了传统观测器的系统和使用改进的观测器的系统分别进行了仿真,仿真结果表明:与使用了传统观测器的PMSM伺服系统相比,使用了改进观测器的PMSM伺服系统转速误差更小、估算结果更准确。

组合两步分解和ARIMA-LSTM的短期风速预测研究

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,提高其可预测性。其次对分解得到的高频子序列建立长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,低频子序列建立差分自回归移动平均模型(ARIMA)预测模型。最后叠加子序列预测结果得到风速预测结果。通过两组不同风速数据集的实验对该模型的性能进行科学评估,模型预测结果的平均绝对误差分别为0.3026、0.1255;均方根误差分别为0.498、0.1607。与其他几种对比预测模型相比,验证该模型具有一定的优越性。

基于数字图像相关原理的埋头弹程序燃烧特性试验研究

为分析埋头弹的装药程序燃烧特性和上膛挤进运动特性,对埋头弹两级点火发射过程进行试验研究。设计并建立程序燃烧特性试验系统,采用高速摄像系统获得各组弹丸的运动图像序列。基于数字图像相关原理,对各组图像序列进行定性和定量分析,对回收的弹带刻槽形貌分析测量,获得一级点火的弹丸运动特性,两级点火的程序燃烧特性以及弹带刻槽形貌特性。研究结果表明:速燃点火药的质量直接影响一级点火弹丸上膛性能,质量增加时弹丸上膛时间显著缩短,上膛速度大幅提高;可燃导向筒过早的破碎会导致上膛速度大幅增加,使弹带刻槽形貌非常恶劣,不能可靠密封弹后火药燃气和可靠导转弹丸运动,影响内弹道性能和弹丸的膛内运动姿态;需要对速燃点火药与可燃导向筒进行合理的匹配设计,保证可燃导向筒的破碎时机处于可控范围,从而实现理想的两级点火和程序燃烧设计目标。

基于子域法的永磁体周向分段式转子涡流损耗解析模型

工程上常将永磁体分段来减小自身涡流损耗,减小高温退磁的风险。现有永磁体分段的转子涡流损耗解析模型大多忽略涡流反作用影响,应用于高速永磁电机转子涡流损耗计算会造成较大误差。本文基于子域法提出了一种针对永磁体周向分段的高速永磁电机转子涡流损耗解析方法。在考虑定子开槽和各次电流谐波影响的基础上,通过引入考虑各次谐波透入深度的衰减系数对涡流密度进行修正,进而考虑涡流反作用的影响。基于该解析模型,分析了电枢磁场中转子涡流损耗随永磁体分段数的变化规律。将有限元仿真计算结果与解析结果对比,验证解析模型的正确性。

永磁同步电机位置-速度一体化有限时间控制

为了提高永磁同步电机伺服系统位置控制的动态响应能力和抗负载扰动能力,提出一种基于有限时间扩张状态观测器的两相幂次吸引控制方法。针对传统三环PID控制中超调与快速收敛之间的矛盾问题,提出一种位置误差标幺化的两相幂次吸引律,基于该吸引律设计位置-速度一体化控制器,实现位置快速无超调跟踪性能。基于齐次性理论与李雅普诺夫稳定性理论,设计一种有限时间扩张状态观测器。仿真和实验结果表明,与传统PID控制以及线性扩张状态观测器对比,该方法具有快速收敛、无超调的位置跟踪特性以及较强的抗外部扰动能力。

餐厨垃圾两级分选工艺优化试验研究

两级分选工艺为目前餐厨垃圾预处理的主流工艺,该工艺具有含杂率低、处理能力大等优势,对现有的二级分选系统进行工艺优化和改进,结果表明:大物质分选机转速与分选料的占比呈正比关系,从有机质损失率和浆液含杂率上优选转速为95 r/min,筛网孔径为5 cm;精分选机上加装喷淋装置可以洗去精分选料上的有机质和油脂,提高了资源化利用率和油脂利用率。

高速铁路列车开行方案两阶段优化方法研究

我国高速铁路客流时空分布复杂且有明显的时变特征,这就要求铁路运营企业能够根据客流出行的时空分布特征设计相吻合的列车开行方案,并根据客流需求变化来制定和调整列车开行方案以提供相应的运输产品。根据高速铁路客流出行需求,提出了列车开行方案两阶段优化方法,生成研究时段内备选开行列车集合,以最小化列车旅行时间和动车组车小时数为目标构建初始开行方案模型M1,然后以旅客总旅行时间最小为目标构建客流分配模型M2。针对模型M1的特点,设计基于遗传算法的启发式求解方法,模型M2运用商业软件ILOGCPLEX进行求解。通过京兰通道北京北—呼和浩特东段的实际案例分析,验证模型的正确有效性和算法的适用性。

两翼对角式通风系统费用现值法优化

为分析矿井通风系统在运营周期内的经济性,建立通风系统技术经济指标体系,分析单条回风井在固定风量下的技术经济特征和两翼对角式通风系统在不同风量分配方案下的技术经济特征.结果表明:通风系统阻力、风机功率、回风井风速、风机购置费和年运营电费随回风井断面面积增加而线性减小,基建费、年检修费随回风井断面面积增加而线性增加;回风井前期投入随回风井断面面积增加而增加,后期运营成本随回风井断面面积增加而减小;回风井费用现值随回风井巷道断面面积增加依次存在递减区间和递增区间,存在最小值;回风井应以经济断面和经济风速作为回风井建设方案;根据通风系统中回风井风量分配方案不同时费用现值不同,将风量合理分配到两翼回风井再确定回风井经济断面等参数,有利于提高通风系统经济性.

台虎钳的集成夹紧系统研究

针对目前常用的丝杆加力台虎钳工作效率低、夹持力小和劳动强度大等问题,提出1种集丝杆加压、双速柱塞泵增压、液压缸驱动夹紧的多重增压方式及抱合支承于一体的新型集成夹紧系统。分析了台虎钳的研究进展概况,论述了集成夹紧系统的工作原理、结构特点、相关参数的计算方法,并通过设计计算,得到两种液压台虎钳夹紧系统的工作参数。结果表明:新型台虎钳夹紧系统结构紧凑,增压比大,采用较小的手动力和较少的手柄转动数圈,即可实现对工件的夹持,夹紧力大且稳定可靠;手工推动活动钳身部分进行快速移动,工作效率远高于丝杠传动,使用方便快捷,特别适合工件尺寸范围大、大小工件调换频繁的场合。

基于FPGA和DSP的核磁共振两相流采集系统

为了满足石油工业中核磁共振两相流采集系统的高精度、低成本、小型化等需求,实现对核磁共振FID信号的采集、存储、传输及显示,设计了基于DSP和FPGA的核磁共振两相流采集系统。系统采用模块化设计,主要包括AD信号采集模块、双核控制传输模块以及上位机显示模块。采集过程主要依靠FPGA控制ADC完成数据的采集、存储、传输。然后通过DSP设计最优滤波器完成对信号的去噪处理,再由串口将数据传输给上位机进行反演处理以及显示。实验结果表明:该系统能够实现FID信号的采集、存储、传输及显示,去噪后的信号信噪比提升了34.6%,反演处理后的T2谱可以识别出不同含水率下的两相流。

轮毂电机两挡变速器协同无动力中断换挡控制

分布式驱动汽车由于其左右轮转矩独立可控等优点,近年来受到广泛关注;而两挡变速器的使用可有效提高此类电动汽车的动力性与经济性。本文针对分布式驱动汽车提出了一种轮毂电机两挡变速器构型,并针对该构型设计了基于前馈加反馈的无动力中断换挡控制策略,以解决两挡变速器换挡过程动力中断的问题。接着,针对左右轮毂电机两挡变速器协同换挡问题,提出基于逻辑门限的左右协同换挡控制策略,以避免车辆在换挡过程中产生的较大横纵向加速度突变。最后基于搭建的Simulink-Simscape模型进行了无动力中断换挡与左右协同换挡控制策略的仿真验证。仿真结果表明,本文所提控制策略可有效避免轮毂电机两挡变速器换挡过程的动力中断,并可有效减少左右不协同换挡所带来的整车横纵向加速度突变。

基于两挡变速器的纯电动汽车动力系统参数匹配

对某燃油型小型多用途汽车进行了纯电动设计改造,在此基础上系统地介绍了电动汽车动力系统和传动系统参数的确定方法。动力系统参数主要涉及电机功率、转矩和转速以及电池容量的计算选择;传动系统参数主要是确定两挡变速器的传动比。通过设计计算,在仿真软件中对动力系统和传动系统参数进行了匹配,并验证了所选择参数的合理性。

纯电动汽车两挡自动变速器壳体振动特性研究

以一款纯电动车两挡双离合自动变速器(2DCT)为研究对象,首先,开展变速器壳体模态仿真与试验,验证了壳体有限元模型的准确性;然后,考虑电动机工作效率因素,利用建立的变速器传动系统动力学模型,得到不同转矩工况下的齿轮副传递误差变化规律;分析轴承动态力,并将其作为边界条件,研究了壳体的振动特性;通过分析模态参与因子(Modal Participation Factor,MPF),确定对壳体振动贡献较大的模态阶次;最后,对振动明显区域进行多工况的振动加速度仿真和试验测试,验证了传动系统动力学模型的准确性,进一步明确了2DCT壳体的振动特性。

煤矿井下顶板高位大直径定向钻孔双级双速扩孔钻头研究

双级双速扩孔工艺技术可以实现煤矿井下顶板高位大直径定向钻孔的一次高效扩孔,克服常规正向多级扩孔技术方法提下钻工作量大、辅助钻进时间长和钻具安全性较差等局限性。扩孔钻头是实施多动力双级双速扩孔技术的关键工具,为进一步提高双级双速扩孔的碎岩效率,对双级双速扩孔钻头的冠部剖面形状、切削齿直径和切削齿结构参数进行优化设计;在此基础上建立了双级双速扩孔钻头和对应地层三维模型、有限元模型,采用动态分析软件模拟研究3种不同钻头直径的碎岩效果;优选一级钻头ф165~ф152 mm、二级钻头ф165 mm的钻头直径配比,利用新设计的双级双速扩孔钻头进行现场试验,完成2个120 mm钻孔一次钻扩至200 mm实钻施工,累积扩孔进尺474 m,扩孔综合钻效为5.6 m/h,最高钻速可以达到7 m/h。结果表明:双级双速一级钻头能够有效减少二级钻头的碎岩难度,延长钻头寿命,满足双级双速工艺要求,大大提高顶板高位大直径综合钻进施工效率。

单级/二级可调增压系统对船用发动机低速性能的影响

为提高船用高功率密度发动机低速性能,设计单级/二级可调增压系统,利用一维热力学仿真软件对分别搭载单级/二级可调增压系统、传统二级可调增压系统及单级增压系统的同一发动机性能进行仿真计算。仿真结果表明:转速小于1 200 r/min时,搭载传统二级可调增压系统的发动机性能明显提升,转速大于1 400 r/min时燃油经济性恶化;转速小于1 100 r/min时,搭载单级/二级可调增压系统的发动机,性能提升优于传统二级可调增压系统,转速大于1 200 r/min时性能与单级增压系统发动机基本持平;与传统二级可调增压系统发动机相比,单级/二级可调增压系统发动机提升低速转矩的潜力更大;发动机转速小于1 000 r/min时,与传统二级可调增压系统相比,转矩储备增加9%~30%。