SIMULATION IN THERMAL DESIGN FOR ELECTRONIC CONTROL UNIT OF ELECTRONIC UNIT PUMP

The high working junction temperature of power component is the most common reason of its failure. So the thermal design is of vital importance in electronic control unit （ECU） design. By means of circuit simulation, the thermal design of ECU for electronic unit pump （EUP） fuel system is applied. The power dissipation model of each power component in the ECU is created and simulated. According to the analyses of simulation results, the factors which affect the power dissipation of components are analyzed. Then the ways for reducing the power dissipation of power components are carried out. The power dissipation of power components at different engine state is calculated and analyzed. The maximal power dissipation of each power component in all possible engine state is also carried out based on these simulations. A cooling system is designed based on these studies. The tests show that the maximum total power dissipation of ECU drops from 43.2 W to 33.84 W after these simulations and optimizations. These applications of simulations in thermal design of ECU can greatly increase the quality of the design, save the design cost and shorten design time

无刷双馈电机研究综述与展望

无刷双馈电机具有结构可靠、变频器容量小等优势,非常适合灵活运行于防爆、易燃等特殊或极端工况,近年来受到广泛关注。该文根据无刷双馈电机的基本工作原理,明确了该类电机的命名原则与规范名称;总结了现有定转子方案的结构及性能特点,综合考虑性能指标与结构工艺,提出了转子双套绕组的发展方向;梳理了无刷双馈电机的稳态等效电路模型及基于各类数学模型的优化设计方法,针对现存难以完整考虑不同转速工况性能的不足,阐明了利用新型同步-异步相串联等效电路进行优化设计的思路;对比分析了经典及新近出现的无刷双馈电机控制系统拓扑和控制策略特点,面向典型电动、发电工况建立了完整的电机及控制系统。最后,对无刷双馈电机的上述理论研究问题及工业应用的发展方向进行了总结阐述,为该类电机的深入研究及加快推广应用提供参考和指导。

微型电动汽车动力电池充电保温系统设计研究

为解决微型电动汽车在低温环境下充电困难的问题,提出了一种动力电池充电保温系统。通过对加热部件-加热膜、电路以及热管理系统控制策略3方面进行设计,实现了充电保温功能和充电保温等待功能,确保充电时保持动力电池温度在适宜范围内的效用。实验结果表明,该充电保温系统可有效实现温度的调节,保证充电的正常运转。

煤矿永磁外转子矿井提升机变频调速控制系统设计

为了增强提升机变频调速系统对运行速度控制的稳定性,提高控制精度,缩短响应时间,设计一种基于自适应PID的煤矿永磁外转子矿井提升机变频调速控制系统。系统硬件包含可编程逻辑控制器和变频器,给提升机提供最大制动力矩,实时掌握变频速率;通过STEP7 V5.5软件编译系统程序,使用上位机展现变频调速信息,在调速控制功能内引入自适应PID算法,按照电机与流体力学原理明确变频调速规律,通过增强控制参数性能进行自适应修正,实现高精度变频调速控制目标。应用结果表明,该系统整体控制性能和运行性能较好,有效降低了提升机变频调速控制延时,变频调速控制精度较高、能耗较低且抖动较小。

电厂智能输煤一体化分散控制系统的研究与应用

以电厂输煤系统为分析对象,完成该电厂输煤PLC控制系统的设计。设计输煤控制系统的主电路和PLC控制电路;在硬件设计的基础上,完成输煤PLC控制系统的程序流程功能设计;以WinCC组态软件为依托平台,开发该输煤控制系统的上位机监控系统画面,完成该火力发电厂输煤远程监控系统的组态设计;设计远程监控系统的各种图形界面和监控功能,实现对输煤系统的远程监控。

毫米波压控振荡器的电路研究与设计

为降低毫米波压控振荡器的功耗,削弱相位噪声影响,提高无线电通信性能,本研究对毫米波压控振荡器的电路进行设计,交叉耦合对的偏置由电源电压VDD提供,保证起振可靠性。同时,本研究在电路设计过程中还采用两组相同的变容二极管并联,进而在保证变容管高Q值的情况下进一步提升频率调谐范围。此外,加入缓冲放大器,隔离电路前后级模块,降低后级模块对电路的影响。最后进行版图设计以及电路后仿真,以期能够通过本次研究,为相关从业人员提供可行性参考。

燃机安全油回路问题分析及优化

三菱M701F4型燃气-蒸汽联合循环分轴布置的燃机安全油跳闸回路只设计有一个跳闸电磁阀,存在因单一跳闸电磁阀故障,机组拒动或误动的安全风险。通过对燃机安全油回路以及跳闸电磁阀控制回路的优化,将单一跳闸电磁阀改造为4个电磁阀双通道先并联再串联控制,解决了机组存在误动或拒动的安全隐患,同时实现了电磁阀在线试验功能,提高了运行的可靠性,在同类型燃气机组中具有普遍的推广价值。

自动送料器气动系统改进设计

以某小微冲压模具厂因薄板材料自动送料器在使用中经常出现故障影响其生产效率,且设备在安装过程中要在机床上打孔,对机床有损伤为背景,在不增加过多成本的基础上,对其气动系统进行改进设计,同时对控制系统的电路做详细设计,给出推、拉料气路系统设计图及电控系统设计图,详细描述其工作原理。将改进设计完成后的气动及电控系统在FluidSIM 4.2软件中建模并仿真,分析各缸的位移、速度-时间特性曲线;给出设计完成后系统的封装图和封装说明;最后将改进后的气动系统与原系统作对比分析,总结其各自的优、缺点。结果表明:改进设计后的气动系统不仅降低了设备的故障率,避免了在机床上开孔的弊端,还能实现送料速度的有效控制,给设备后期的维护、保养带来便利,为系统的进一步升级改造指明了方向。

基于模糊PID的磁柱式断路器温度控制系统

当前磁柱式断路器温度控制系统设计主要采用固定的控制参数,缺乏对温度变化的自适应调整,忽略了温度变化的非线性特性,导致系统控温的温度变化范围大,为此设计基于模糊PID的磁柱式断路器温度控制系统。首先,改用STM32F103R8T6处理器芯片和Pt100型温度传感器,软件设计部分采集磁柱式断路器的温度数据,为后续的温度控制提供基础数据。然后,设计模糊PID温度控制器,结合模糊逻辑和传统PID控制算法,以应对温度控制中的不确定性和非线性问题。最后,通过制定一系列的模糊规则,实现对温度的精确控制。测试结果表明:在2 h的控温期间,温度区间中的10个温控点的温度变化范围为0.0017~0.0043℃,均未超过0.005℃,控温稳定度高,运行状况良好。

快慢自适应大夹持力机构设计及实验验证

通过快慢自适应夹持机构的锁紧和开启可以实现部件之间紧密地连接和分离,为保证提供足够且稳定的垂向夹持力,在该机构设计过程中采用了大杠杆比例的机械原理;同时考虑到部件之间的连接需要快速完成,在该机构设计过程中考虑了气路原理设计和电气控制逻辑及方案,共同完成自动判断夹持快慢的时间段。利用精密力传感器对该机构进行夹持力的测试,测试结果表明该设计具有足够的可靠性及稳定性。

核电厂一回路计算机压力控制系统的研发与应用

核电机组一回路是核电厂的第二道安全屏障,其可靠性和严密性对于核电安全至关重要。我国几乎所有核电机组进行一回路承压能力和密封测试的压力控制均为手动操作,控制精度低、劳动强度大、压力读数误差大,存在很大的人因失效风险。针对该问题,研发了一套计算机控制系统来实现水压试验的自动控制,阐述了该计算机控制系统软、硬件系统设计和实现方案,并介绍了人机交互界面的功能要素和实现形式。结果表明,该系统能很好地完成一回路水压试验过程的自动控制任务。

基于STM32温差发电系统MPPT控制器设计

为提高温差发电系统的热电转换效率设计了一款基于STM32F103C8T6芯片的最大功率点跟踪(MPPT)控制系统。通过对热电系统输出电压、电流的实时检测,改变脉宽调制波(PWM)的占空比,经驱动电路进行功率放大后输入升压斩波电路,用于控制电路中MOS开关管的关断,达到改变输出电压和功率的目的。通过对控制电路的仿真和优化,确定器件类型和参数,制作了MPPT控制器。将该控制器连接到热电实验系统,可准确测量热电片输出的电压和电流,通过占空比的调整改变热电系统的输出电压。该控制器的设计为后续控制器控制算法的设计提供了坚实的硬件基础。

海带打结机的成结机构及其控制系统设计

海带结是中国海带养殖省份出口创汇的主要产品,但其缺乏机械加工设备,需投入大量人力进行徒手打结。因此,本文基于仿生学原理,设计了一台海带自动打结机,通过逻辑电路驱动相关的元器件,完成成环和穿环动作,从而实现海带的自动打结。经试验验证,该打结机能够准确完成海带打结的作业,说明其设计合理可行,具备进一步优化后推广应用的价值,为相关的设备设计提供一定的借鉴和参考。

基于CPLD技术的某雷达发射机控制箱设计

针对某型雷达发射机脱离终端显控台无法单独操控的问题,在CPLD技术的基础上实现了雷达发射机控制箱的设计。控制箱可产生发射机正常工作时所需的各种定时信号和控制信号,控制发射机的工作状态转换,起到了“终端显控台”的操作效果。控制箱在检测和老练发射机行波管的过程中,无需终端显控台的操作即可完成,具有较好的时效性和便捷性,可应用于日常发射机的检测和维修。

声控发光驻波实验仪研制与应用

声音驻波实验是高校大学物理实验必修内容之一,但其传统实验仪器存在不足。深入分析声驻波产生机理和特性,自主设计声光转换电路,该电路可以把声驻波信号有效精准地转化为二极管发光信号,并将其应用在驻波管内,成功研制出一种声控发光驻波实验仪器。该仪器不仅实现了驻波现象定性演示和定量测量的有机结合,具有操作简便、直观性强、运行稳定、测量精度高的优点,而且对高校同类实验教学仪器研制具有重要的借鉴意义。

四旋翼无人机飞行姿态控制系统电路设计

近年来四旋翼无人机因其自身的特点已经被应用到各个领域,无人机飞行的稳定性直接影响到它的生存能力,因此,飞行姿态控制系统电路设计引起了研究人员的高度重视。飞行控制系统电路中元器件参数的选择对无人机的飞行姿态控制有着至关重要的作用。本文以STM32微控制器为核心,利用MPU9250作为采集四旋翼无人机姿态数据传感器,基于模糊PID控制算法,实现四旋翼无人机飞行姿态控制系统电路设计。

海上风电柔性直流系统设计及工程应用

针对中国第一个海上风电柔性直流送出工程—江苏如东工程,从系统拓扑方案构建、过电压与绝缘配合、系统功率盈余问题与交流故障穿越技术以及控制保护技术等方面开展了深入研究,构建了轻型紧凑化的海上风电柔性直流系统拓扑方案,取消了海上换流站的启动回路与接地回路等;提出了海陆换流站的避雷器配置方案与参考电压的选取原则,形成了海陆换流站的绝缘配合方案的典型范式;提出了集中式、分布式、混合式直流侧有功功率动态平衡装置的典型拓扑方式,解决了陆上换流站交流侧故障穿越难题;提出了工程的整体控制保护方案,并研究了一种基于电压前馈环节比例谐振控制的有源谐振抑制方法,显著降低了工程的振荡风险。通过工程实际运行,全面验证了所提技术的有效性。

光电经纬仪伺服控制系统主电源设计

为满足车载光电经纬仪对伺服控制系统控制精度、稳定性以及质量体积等方面的要求,针对伺服控制系统主电源开展了相关研究。主电源作为伺服控制系统的能量供给单元,其稳定性决定了伺服控制系统的稳定性,继而影响伺服控制系统的跟踪精度以及跟踪频率等指标。文章从电源设计要求、主电路、最大脉宽限制电路、PWM控制电路、电压电流检测电路以及电压反馈控制电路6个方面进行了研究,同时依据此方法设计电源。测试结果表明,电源输出为48 V DC,输出功率为2 400 W,峰峰值为310 mV,重量为13.8 kg,体积为350 mm×200 mm×110 mm。

数据中心智能巡检机器人控制系统研究

本文对一种在数据中心进行巡检任务的智能巡检机器人的控制系统做出了研究,包括机器人的控制系统的方案结构、硬件设备的选型以及内部电路的设计。同时考虑到了数据中心的实际需求和机器人自身的防护能力。

新型城市轨道交通道岔电气控制系统探索

文章以跨座式单轨、磁悬浮、悬挂式空中列车等新型城市轨道交通系统的道岔电气控制系统设计应用为背景,通过对道岔电气控制系统的分析研究和总结,简要介绍新型城市轨道交通道岔的组成、电气控制系统设计要求、方案设计和应用情况,并对道岔电气控制系统的发展趋势进行展望。