典型变电站沟内线缆HEMP耦合仿真研究

当高空电磁脉冲耦合到变电站内部时,线缆会成为耦合主要的效应物。基于典型变电站布局,选取了3种典型的连接二次设备的控制线缆,对比分析选取了三维传输线矩阵TLM算法对典型线缆进行高空电磁脉冲HEMP耦合仿真分析。结果表明,两端均不接地的线缆末端能产生高达49 kV的电压信号;模拟量传输线缆则能在接地芯线和屏蔽层上感应到百安培量级的电流信号;传输开关量的线缆在屏蔽层感应到百安培量级的电流信号,芯线上的信号不超过0.23 mA。最后利用水平极化辐射波模拟器进行现场试验,与仿真结果对比验证了算法的等效性和耦合计算结果的有效性。

风浪流耦合场下EIMD-斜拉桥的半主动控制方法

为了减少斜拉桥过大的振动响应,本文根据新型电磁惯性质量阻尼器的优点,以双塔双索面钢箱梁斜拉桥模型为算例,提出基于新型电磁惯性质量阻尼器斜拉桥半主动控制方法,并对其进行仿真分析,以主梁跨中节点的动力响应特性为控制目标,验证了文中方法的有效性。研究结果表明:相较于线性二次型调节器的主动控制方法,文中的半主动控制方法的斜拉桥位移控振率为77.3%,加速度控振率为64.3%,控制系统的外部能量需求有所降低,阻尼系数控制在由新型电磁惯性质量阻尼器提供的合理范围内,能实现更优的控制效果。文中方法可为斜拉桥在复杂环境下的系统控制提供理论参考。

索梁耦合振动对拉索阻尼器的影响机理

为了解斜拉桥索梁耦合振动对拉索阻尼器减振效果的影响,建立了由拉索、主梁和线性粘滞阻尼器组成的理论模型,采用无量纲和复模态分析方法详细研究了索梁耦合振动对拉索附加阻尼器减振效果的影响,并与通用设计曲线法得到的结果进行了对比。结果表明,索梁的同相位耦合振动会大幅降低拉索阻尼器的减振效果且耦合程度越高,拉索阻尼器的效果就越差。通过分析阻尼器活塞的绝对位移发现,阻尼器减振效果的降低主要是由于主梁与拉索同步振动、阻尼器活塞相对速度降低、出力减小造成的。

重庆至利川铁路韩家沱长江大桥动力响应控制技术

重庆至利川铁路韩家沱长江大桥为客货共线双线铁路桥,主桥采用(81+135+432+135+81)m钢桁梁斜拉桥。为保证其动力安全性,对行车和地震引起的结构振动、钢桁梁风致振动及风-车-桥系统耦合振动控制技术进行研究。该桥塔梁约束采用组合控制体系,即利用带控制开关的新型锁定装置控制行车引起的结构振动,利用液压粘滞阻尼器控制桥梁的地震响应,二者协同工作。采用在下弦杆底部设置外张导流板的措施抑制钢桁梁在低风速下的竖向涡激振动现象,导流板吊点高度设为0.6m、倾角设为5.5°,导流板纵向分段长度取为1倍导流板宽度。根据风-车-桥耦合振动分析,考虑安全因素,制定各种风速下列车运行时的车速标准。经多年通车运营检验,该桥动力响应控制技术效果良好。

设置黏滞阻尼器的斜拉索参数振动模型及控制分析

为了掌握黏滞阻尼器对斜拉索参数振动的抑振效果,考虑拉索几何非线性、倾角以及桥塔和加劲梁的协同振动影响,建立了黏滞阻尼器-拉索-塔梁耦合体系的参数振动模型,推导了黏滞阻尼器作用下斜拉索的运动方程组,提出了控制拉索参数振动的阻尼器阻尼系数计算公式,并与传统单索模型对比,分析了塔梁协同作用对拉索固有频率的影响水平;编制计算程序比较了斜拉索安装阻尼器前后的振动位移时程特征,研究了三种典型索梁频率比下阻尼器的阻尼系数、安装位置对拉索参数振动的影响。结果表明:塔梁协同作用对拉索固有频率的影响水平与索力、索长密切相关,索力越小,索长越长,塔梁协同作用的影响率也越大。安装了黏滞阻尼器后,斜拉索的振动位移呈非线性衰减趋势;随着阻尼系数的增大,拉索的最大振幅逐渐减小,但其振幅衰减率呈现先增加后降低的趋势,系统存在一个最优阻尼系数;阻尼器安装位置距离索梁锚固端越远,拉索振幅越小,存在一个衰减率为零的临界安装位置,当阻尼器安装位置超过临界位置时,振幅不能持续衰减,阻尼器的抑振效率降低。

煤巷锚杆锚索支护体刚度分析

支护体与围岩在刚度、强度和结构上的不耦合是影响煤巷围岩稳定性的主要原因.为了提高煤巷锚杆支护的效果,避免围岩的有害变形,提出采用高强度、高刚度锚杆组合支护系统.本文根据锚杆锚索支护与围岩的相互作用原理,从"两径"配合、锚固长度、锚杆布置以及锚索与锚杆的材料性能耦合等方面,对锚杆锚索支护的刚度问题进行了分析.结果表明:钻孔直径与锚杆直径差以及锚固方式对锚固体的刚度有重要影响;锚杆布置方式和锚杆布置密度对锚固体的破坏方式作用明显.据此提出了提高锚杆锚索体刚度的技术对策.

考虑附加刚度的黏滞阻尼器-斜拉索参数振动模型及控制分析

为了准确评估黏滞阻尼器对斜拉索参数振动的控制效果。考虑斜拉索几何非线性、倾角以及塔梁协同振动的影响,引入阻尼器的附加刚度,建立黏滞阻尼器-斜拉索-塔梁组合体系的参数振动耦合模型,推导黏滞阻尼器作用下斜拉索的运动方程组,给出考虑附加刚度影响的黏滞阻尼器阻尼系数计算公式;编制程序分析阻尼器附加刚度对斜拉索固有频率和振动时程的影响水平,并与传统单索模型对比;研究三种典型索梁频率比下阻尼器附加刚度和安装位置对拉索参数振动的影响规律。结果表明:黏滞阻尼器的附加刚度对斜拉索的固有频率影响较大,但其安装位置对固有频率的影响较小;附加刚度越大,安装位置越远离索梁锚固端,两者的影响水平越高;阻尼器附加刚度对拉索的振动时程影响较大,会加速斜拉索的位移衰减;随着附加刚度的增大,拉索最大振幅呈现减小趋势,但振幅衰减率呈现先增大后趋于稳定的趋势,黏滞阻尼器-索梁系统存在一个最优附加刚度k;随着安装位置比u的增大,斜拉索的振幅和振幅衰减率均呈现非线性递减趋势,系统存在一个阻尼器临界安装位置比u,建议阻尼器的安装位置比控制在0.045以下。

矿用电缆卷放车电动机交叉耦合控制方法

为提高矿用电缆卷放车电动机组的工作精度,针对排线电动机和卷筒电动机运行控制中的负载扰动与转速调节等问题,提出了一种矿用电缆卷放车电动机交叉耦合控制方法。采用果蝇优化算法(FOA)对电动机交叉耦合控制模型的PI参数进行寻优,并以ITAE函数作为评价指标衡量参数优化性能。仿真分析结果表明:与遗传算法(GA)相比,采用FOA进行PI参数寻优收敛速度更快,误差更低;用FOA进行PI参数优化后,交叉耦合控制模型可在20 ms内完成电动机转速调节,调节速度快,收敛精度高,且具有良好的稳定性;施加干扰后,电动机能够快速跟随响应,验证了电缆卷放车电动机交叉耦合控制方法具有较好的抗干扰性及跟随性。

深部大断面煤巷支护失效分析及控制对策

为解决深部大断面煤巷高应力、支护体易失效问题,对锚网索时空耦合支护进行数值模拟与工程应用研究。以东滩煤矿1306运输巷为背景,通过现场矿压监测,发现支护体与围岩在强度、刚度、结构上耦合效果差是造成支护失效的主要原因。结合支护失效机制,提出及时支护和滞后支护的锚网索耦合支护方式,及时支护采用锚杆高强度高预紧力柔性支护,滞后支护采用锚索高强度高预紧力刚性支护,确定了锚索滞后支护距离为30 m。现场监测发现锚网索耦合支护不仅能够提高支护质量,还能将围岩变形量控制在允许范围内,保证围岩稳定。

常泰长江大桥主桥风-车-线-桥耦合分析

常泰长江大桥为主跨1176 m的双塔双索面公铁两用双层斜拉桥。为研究侧风作用下该桥的动力响应以及桥上高速列车的行车安全性,采用WTTBDAS V2.0软件建立风-车-线-桥耦合分析模型,分析不同风速及车速下单、双线CRH2列车通过桥梁时车辆和桥梁的动力响应。结果表明:桥梁主跨跨中横向位移和横、竖向加速度随风速增大而增大,竖向位移受风速影响较小,车辆响应随风速增大而增大;桥梁主跨跨中横向位移和加速度响应在风速小于20 m/s时受车速影响不大,竖向位移和加速度随车速增大而增大;车辆的响应随车速的增大而增大,当风速达20 m/s后,车辆的动力性能主要由风速控制;单、双线行车时,桥梁的竖向动力响应差异较大,车辆的动力响应差异较小。根据风-车-线-桥耦合分析结果,结合现有的安全性和舒适性评价指标,提出大风天气下桥上行车的风速-车速阈值,当横向平均风速>30 m/s时,应封闭线路。

柔性支撑下的Ste wart平台速度控制

针对大射电望远镜中舱索系统与Stewart平台存在强动力耦合特点,研究了柔性支撑下的Stewart平台位姿跟踪问题.将两系统的动力学耦合视为对Stewart平台的未知外扰,通过利用高增益状态观测器,提出了柔性支撑下Stewart平台速度控制方法.数值仿真表明该方法有效地抑制了两系统间的动力耦合影响,提高了Stewart平台的扫描精度.

自动深度磁记号系统

利用微机采样、控制，在软件的支持与管理下，加上外围检测、控制和接口电路，在标准井中给各种测井电缆做长度磁性记号。自动注入磁性记号，以标准井每节套管长度为标准尺来丈量电缆，所做的电缆长度磁性记号不存在累积误差。所有电缆的零长统一。两个记号之间长度为 ２５ ｍ，每５００ ｍ连打两个磁性记号。

大型索网天线机电耦合动力学建模与主动变形控制

索网天线因其折叠收纳比高、质量轻以及口径大等优点,成为众多空间任务的首选天线形式,但反射面精度较低限制了大型索网天线的在轨性能指标。在索网天线竖向张力索中加入压电陶瓷堆(PZT)作动器,通过主动控制提高反射面的形面精度。首先,将张紧的索网天线分为含有作动器的主动索单元和不含作动器的被动索单元,通过压电本构方程、几何方程和哈密顿原理推导出主动索单元的动力学模型,并与被动索单元一起组装得到索网天线的机电耦合动力学模型。然后,根据天线反射面的初始形面误差和所建立的天线机电耦合动力学模型,基于模型预测控制(MPC)方法计算出各作动器的控制输入电压曲线。最后,以一个10m口径的索网天线为算例,验证本文所建立的模型和控制方法的有效性。

控制电缆的电磁耦合影响分析

基于积分方法对接触网与控制电缆之间的电磁耦合进行分析,推导出控制电缆上感应电压的计算公式。在AT供电方式下,分别仿真了机车受电弓与接触网接触和分离两种不同情况下,控制电缆末端的感应电压。从仿真结果可以看出,当机车与接触网接触和分离时,控制电缆上的感应电压发生突变,而且谐波很多,感应电压很大。因此接触网对控制电缆的电磁干扰能够引起接触网开关的误动。

控制电缆水下联接密封插座的研制

控制电缆水下联接密封插座是采用自密封原理,由普通航空插座改装而成的。通常只利用其内部芯针、芯孔及定位座,在其外部加抗压密封壳体、中间加具有自密封性能的密封件,通过有机组合,从而达到良好的密封效果;同时,对密封结构设计的方法和注意事项进行了分析和说明。

航空发动机控制系统线缆电磁耦合仿真研究

为了获取航空发动机控制系统线缆在电磁辐照下的骚扰电压,选取某全权限数字电子发动机控制(FADEC)系统典型线缆结构为对象,确定了控制系统线缆电磁耦合仿真方法。采用多导传输线理论对控制系统线缆在电磁辐照下的骚扰电压进行数值分析,并在全尺寸发动机模型上进行了试验验证。试验结果表明,控制系统线缆电磁耦合仿真方法能够有效模拟线缆在电磁照射下的骚扰电压,为控制系统线缆防护设计和试验提供参考。

露天矿用高台阶电缆安全收放装置的偏差耦合控制研究

为了优化露天矿用高台阶电缆安全收放装置在受干扰环境下内部电机组的协同性和工作精度,提出一种矿用高台阶电缆安全收放装置的三电机偏差耦合控制方式。首先,构建基于人群搜索算法(SOA)的PI控制器参数整定模型,以时间乘绝对误差积分(ITAE)作为目标函数,然后,通过Schaffer等3个测试函数与多种算法对比,最后,利用Matlab/Simulink搭建3台永磁同步电机仿真模型,并通过算法对参数进行优化。结果表明:SOA算法优化的三电机偏差耦合方法控制的电机组转速可以快速达到设定值,且具有良好的稳定性,而且施加干扰后,电动机组也仍具有良好的跟随性和抗干扰能力。此外,文中方法还具有收敛速度快、误差更低的优点,可为露天矿用高台阶电缆安全收放装置的设计和优化提供有力支持。

基于变频的电缆卷盘控制系统设计与应用

电缆卷盘是岸桥吊具的重要设备,随着岸桥设备的更新和相关技术的不断发展,对电缆卷盘的控制系统设计提出了越来越高的要求。比较磁滞联轴器驱动方式与变频控制方式的特点,采用变频速度控制设计的一套电缆卷盘控制系统具有明显优势。该系统在ZPMC的新加坡岸桥二期项目上得到成功应用。

特厚煤层综放工作面小煤柱巷道支护技术研究

为解决特厚煤层高强度综放开采工作面小煤柱巷道维护困难的问题,以同忻矿8305特厚煤层综放工作面5305小煤柱巷道为研究背景,运用理论计算及数值模拟分析了不同支护参数对支护效果的影响,结果表明:提高预紧力,“三径”匹配保证锚固力,适当减小锚杆索长度增加支护密度以形成连续的预应力场,再配合相应的组合锚索可提高小煤柱巷道整体的围岩稳定性。基于此提出了特厚煤层高强度综放开采工作面小煤柱巷道锚网索联合支护方案,并通过现场实测验证了方案的合理性。现场应用表明:小煤柱巷道在采用高预紧力锚网索联合支护方案后,掘进期间顶底板最大移近量为63 mm,两帮最大移近量为96 mm;回采期间巷道顶底板最大移近量为420 mm,两帮最大移近量为729 mm,支护效果良好,巷道围岩变形得到了有效控制。

对称通信电缆星绞四线组电容耦合系数影响因素分析

从理论上介绍了对称通信电缆星绞四线组电容耦合系数的形成,分析了影响电容耦合系数的主要因素,结合实际提出了一些控制电容耦合系数的方法。