激光雷达技术下直驱风机偏航优化控制方法

在直驱风机偏航控制过程中,受到尾流紊流影响会出现控制偏差,直接影响直驱风机的安全性,为此该文提出激光雷达技术下直驱风机偏航优化控制方法。利用激光雷达技术对风向和风速进行测量,获取直驱风机偏航角。根据直驱风机尾流速度分布情况,构建激光测风雷达功率谱密度函数,获取目标区域附近湍流粒子真实散射信号。根据风机输出的机械功率,划分不同风速区间。计算偏航延迟时间,差异性优化偏航角和时间,设计优化控制流程。实验结果可知,该方法的控制稳定性较优,风向与实际值一致,具有精准控制效果。

基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件设计

为实现飞机行进轨迹多波段同时调节,使其飞行姿态能够受到软件程序的有效控制,设计基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件程序;根据时钟配置情况,设置CAN通信接口,并以此为基础,完成对导航仪与舵机状态的检测,再联合偏航距离校正结果,规范核心控制程序的编写形式,实现系统各软件模块功能的设计;建立自抗扰闭环,按照PWPF调制技术的静态作用需求,求解二次规划函数,完成基于PWPF调制技术的控制机制定义;在反步控制器运行过程中,推导非线性建模表达式,实现对飞机飞行姿态控制行为的建模,完成基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件设计;实验结果表明,基于PWPF调制技术所设计的软件程序,在X波、C波、S波、L波的波频范围内,均能有效控制飞机的飞行姿态,与多波段调节飞机行进轨迹的实际应用诉求相符合。

基于人机交互技术的船舶实时导航系统

为提升船舶实时导航效果,实现船舶导航结果的可视化交互,设计基于人机交互技术的船舶实时导航系统。系统的信息集成模块以PC104的嵌入式计算机为核心,集成并存储船舶航行的相关信息,通过PC104总线协议将信息传送至导航管理模块中进行存储,实现船舶导航相关信息的查询,并通过INS/GPS组合导航模型完成船舶航行导航;人机交互模块利用Web页面以及Node.js技术,高效全面完成导航结果的可视化交互。测试结果表明:该系统能够及时查询船舶的实时导航结果,偏航角、航行速度的导航最大误差分别为4.6°和0.44 m/s;能够精准完成船舶作业航迹导航,全面呈现船舶的导航结果。

轮毂电机驱动车辆双重转向直接横摆力矩控制

针对某型8轮轮毂电机驱动车辆,设计一种基于直接横摆力矩控制的双重转向控制方法,建立车辆双轨2自由度动力学模型,研究包含滑移转向工况的车辆参考模型,并对滑移转向比采用基于车速与路面附着条件的模糊调节。为平衡横摆角速度控制与质心侧偏角限制之间的矛盾,在控制模型中,以横摆角速度作为直接控制变量,以质心侧偏角作为约束量,采用滑模变结构控制算法计算期望的横摆力矩,横摆力矩分配过程中采用预分配与驱动防滑控制相结合的分配策略。利用硬件在环实时仿真平台对所提出的双重转向控制算法进行分析验证,仿真结果表明:采用双重转向控制,能有效提高车辆转向的机动灵活性和操纵稳定性,对于提高轮式装甲车辆战场生存能力具有重要意义。

三轴全轮转向车辆水平集成控制研究

为提高三轴全轮转向车辆高速操纵稳定性,提出了全轮转向和横摆力矩的水平集成控制方法,分别设计上层协调控制器以及下层执行控制器。基于建立的18自由度车辆模型、轮胎载荷分配模型和Dugoff非线性轮胎模型,对车辆低附着路面转向和紧急避障转向工况进行了仿真研究。仿真结果表明:设计的水平集成控制器可以较为显著地提高车辆的操纵稳定性和主动安全性,能够实现对理想模型的良好跟踪。

多轮独立电驱动车辆转向稳定性集成控制研究

为提高多轮独立电驱动车辆转向稳定性,提出一种以直接横摆力矩控制为核心的集成控制方法,分别设计直接横摆力矩上层目标跟踪控制器和下层转矩协调控制器,并对下层控制器进行多层次优化设计。采用转矩预分配、最优滑转率控制分配和补偿分配相结合的多层次分配结构,实现系统层面和单个驱动轮转矩的优化分配控制,最大限度减小横摆力矩执行误差。基于某型8轮独立电驱动试验样车,进行低附着路面和良好路面双移线行驶试验。试验结果表明:设计的集成控制器有效提高了车辆转向的稳定性,能实现对期望转向轨迹的良好跟踪。

微小型无人直升机地磁导航算法研究

以微小型无人直升机为背景,提出了一种基于多传感器融合的地磁导航算法。在分析捷联磁力计输出模型的基础上,提出用基于递推最小二乘的椭球校正法校正捷联磁力计的零位偏差和比例系数误差,取得了比椭圆校正法更好的效果;然后将磁力计和陀螺仪输出进行互补滤波融合以提高航向测量的动态性能并抑制高频磁场干扰;最后对估计地磁场进行倾角补偿获得航向角估计。实验结果表明:利用该算法得到的航向角静态估计误差小于1.5°,在无人直升机的自主悬停、航线飞行和自主降落飞行模态中能很好地实现航向角控制与横纵向速度分解。该地磁导航算法完全可以满足微小型无人直升机自主飞行的要求。

基于DSP控制的风力机偏航控制系统研究

为了获得最大的风能,提高风力发电机的发电效率,对风力机偏航控制系统进行了研究。该系统采用主动迎风的方式,通过风向传感器测得机舱的相对风向,由DSP计算出偏航角度,采用细分控制技术控制偏航步进电机正转或反转,从而实现偏航控制系统自动跟踪风向。实验表明,采用DSP控制,实时性较好,细分技术控制的步进电机,运行精度较高,系统能快速、准确使机舱对风。

金属圆锥体对侵彻弹丸的导偏效果预测模型研究

研究射弹的运动姿态变化规律对攻击和防护都有十分重要的意义。研究了弹丸受到偏转力作用下的动力学过程,分析弹丸各运动参数的改变规律;深入分析弹丸撞击并侵彻金属圆锥体现象,建立了实心圆锥体对侵彻弹丸的导偏效果预测模型;分析比较空心金属圆锥体与实心金属圆锥体对弹丸导偏过程的差异,利用调整系数对实心圆锥体导偏效果预测模型进行修正,得到了空心圆锥体导偏效果预测模型;利用试验数据对空心圆锥体导偏效果预测模型进行了计算验证,结果表明吻合情况良好。

旋转磁场导向定位方法研究与应用

与传统随钻测量设备相比,基于有源交变磁场的导向定位技术可精确定位钻进井眼轨迹。通过研究旋转正交磁偶极子在空间的传播特性,利用低频交变磁场作为信号源,经目标靶区磁场信号采集与处理,结合常规随钻测量技术,计算出钻头与目标靶点间的相对方位和距离偏差。进而可指导钻进操作,准确确定钻进目标靶区。在水平定向连通作业过程中,以国外进口RMRS仪器为基准,将自主研发的国产RMRS仪器采集数据和解算结果与之对比。国产RMRS仪器偏航角差最大2.05°,最小0.47°。工程应用表明,该技术具备高精度井轨迹定位能力,可满足水平对接连通井的工程导向要求。

基于DYC的四轮驱动电传动车辆动力学控制系统研究

为进一步改善四轮驱动电传动车辆的动力学特性,设计了基于直接横摆力矩控制的电传动车辆动力学控制系统.首先,以改进2自由度车辆模型为基础制定出用于保证车辆稳定性的动力学控制目标;之后,采用"前馈+反馈"控制结构,设计了结合动态滑模和最优调节的电传动车辆直接横摆力矩控制器,并按照不影响纵向行驶性能的原则,以轴载估计为比例分配各独立电驱动车轮的电机驱动转矩.研究表明:该四轮驱动电传动车辆动力学控制系统能够加快车辆系统响应速度,并有效抑制车辆运动进入不稳定状态的趋势,所得整车直接横摆力矩光滑平稳,并对路面附着变化和系统不确定参数具有良好的鲁棒性.

基于ZigBee技术的输电线路风荷载响应在线监测设计

输电线路风荷载是影响安全运行的重要因素,而在线监测系统是应对风灾害较好的方法之一。文中从风偏机理、风偏闪络的发生条件、风偏角典型计算方法等方面分析了输电线路风偏故障。提出一种基于ZigBee技术的输电线路风荷载在线监测系统,并介绍了系统的组成和相应功能。通过该系统采集的现场数据与风偏角典型计算方法得到的结果有较好的吻合。目前,该系统直接应用于贵州电网公司六盘水输电线路试验基地,可以有效地指导输电线路风荷载的运行维护管理。

风电偏航变桨用四点接触球轴承锥销结构设计改进

介绍了偏航变桨用四点接触球轴承锥销设计结构,分析偏航变桨轴承锥销失效形式,针对失效形式提出改进设计方案。实践证明,改进设计措施有效可行,提高了轴承的设计可靠性,降低了风机运维成本,保证风机长久持续无忧运转。

输电线路防风偏技术综述

输电线路的风偏闪络是影响线路安全运行的主要问题之一,由于闪络后重合闸成功率低,一旦发生风偏事故,将严重影响电力系统供电可靠性。基于此,本文介绍架空输电线路风偏放电发生的原因及特点,总结目前常见的各项防风偏技术,并对比分析各项技术的优缺点。

半挂汽车列车高速变道横向稳定性控制研究

针对半挂汽车列车在高速变道时因参数不确定性导致的横向失稳、半挂车运动轨迹偏移的问题,提出了基于直接横摆力矩控制(Direct Yaw moment Control,DYC)与主动转向(Active Steering,AS)技术的集成控制策略。以追踪牵引车侧向速度、横摆角速度和铰接角的参考数值为目标,设计了一种横向稳定性控制系统。在MATLAB/SIMULINK软件中搭建横向稳定性控制系统模型,并进行高速变道工况仿真试验。仿真结果表明:在高速变道工况下,施加横向稳定性控制作用后,半挂汽车列车模型能较好地追踪参考模型的响应且在车辆参数发生变化时仍有良好的追踪效果;相较于未施加横向稳定性控制作用的系统和仅施加了单控制作用的系统,双控制作用下半挂车追踪牵引车运动轨迹的能力更优。证明了设计的控制方法有效,可为提高半挂汽车列车横向稳定性和半挂车追踪牵引车运动轨迹能力方面提供一定参考。

沿海架空输电线路防台风灾害的探讨——220kV架空输电线路风偏闪络原因分析及改造方案

导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一,风偏闪络常常会造成线路跳闸、导线断股甚至是断线等。文章基于对2008、2009年度江门沿海地区的220k V输电线路遭受台风正面袭击而造成线路闪络跳闸的分析调查,建立起直线杆塔、耐张杆塔风偏故障成因的计算分析模型,研究制定并实施了相关输电线路防风偏技术措施,有效避免了近年来台风登陆等可能引起沿海地区输电线路的风偏故障,提高了输电线路的防风偏性能。文章提及的防风偏技术措施已在江门沿海地区其他的220k V和110k V线路上进行了推广应用,取得了良好的成效,可对沿海架空输电线路防风偏技术提供实践参考经验。

改变子弹侵彻路径的装甲复合材料研究

综合利用陶瓷及纤维材料的抗弹特性,设计制造了一种由陶瓷柱体、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维及高强度树脂构成的新型装甲复合材料板。通过对子弹撞击陶瓷柱体进行受力分析,得出子弹侵彻靶板的两种工况,由于受到不对称力的作用,子弹会产生偏航,大大减弱了其侵彻能力。为验证新型装甲复合材料的防弹性能,还设计了一种由厚度相同的陶瓷板组成的装甲复合板,进行实弹对比试验,并探讨了靶板的损伤机理。结果表明,采用陶瓷柱结构的装甲复合板更有利于抵御穿甲弹的侵彻,且仅有最多两根陶瓷柱局部破碎,其它部分仍保持完好,能抗多发弹连续射击。

500kV输电线路防风偏技术分析及治理

通过对500kV输电线路风偏闪络故障及事故的统计分析,找出发生的规律特点,提出了暴露的问题,采取了针对性的对策和措施,对降低线路风偏闪络故障及事故率,提高线路安全运行水平具有重要意义。