RESEARCH ON CONTROL OF FLYWHEEL SUSPENDED BY ACTIVE MAGNETIC BEARING SYSTEM WITH SIGNIFICANT GYROSCOPIC EFFECTS

Traditional PID controllers are no longer suitable formagnetic-bearing-supported high-speed flywheels with significant gyroscopic effects. Becausegyroscopic effects greatly influence the stability of the flywheel rotor, especially at highrotational speeds. Velocity cross feedback and displacement cross feedback are used to overcomeharmful effects of nutation and precession modes, and stabilize the rotor at high rotational speeds.Theoretical analysis is given to show their effects. A control platform based on RTLinut and a PCis built to control the active magnetic bearing (AMB) system, and relevant results are reported.Using velocity cross feedback and displacement cross feedback in a closed loop control system, theflywheel successfully runs at over 20000 r/min.

MOOC课程高质量发展的飞轮效应:从因素挖掘到机制诱发——以MOOC平台上的19门“现代教育技术”公修课为例

重视学习者的学习体验,是MOOC课程高质量发展的关键。对学习者的评论数据进行数据挖掘和情感分析,可以揭示在线课程质量的影响因素,为在线课程建设和发展提供依据。为探究MOOC课程如何通过自我良性循环实现高质量发展的问题,文章尝试引入“飞轮效应”理论,寻找MOOC课程发展的影响因素及其作用机理:首先,以MOOC平台上的19门“现代教育技术”公修课为例,对课程中学习者的评论数据进行文本分析,萃取出课程设计、课程讲授、课程内容、课程教师、课程绩效、课程平台六个MOOC课程高质量发展影响因素;接着,通过重要度计算、满意度计算和IPA模型分析,量化了各因素对MOOC课程质量的影响程度;最后,构建了涵盖六个影响因素的三力协同机制(即课程吸引力是飞轮效应的核心动力、教师领导力能强化飞轮的转动效能、学习者学习力可保持飞轮的稳定运转),来诱发MOOC课程高质量发展的飞轮效应。文章的研究,可为教育数字化转型期如何高质量建设和运行MOOC课程提供理论阐释与路径参照。

刮板输送机断链机理分析及几种传动形式对比

简要分析了刮板输送机链传动系统的断链机理,并对几种常见传动形式进行对比分析,最后根据对比分析结果提出了一种最优的传动形式。

飞轮储能电机定子灌封的设计与应用

基于飞轮储能电机功率密度高、需要真空环境运行等特点,为了保证定子的绝缘效果和结构强度以及利于定子的温升控制,决定对其采用灌封工艺处理。首先调研并选取了合适的灌封胶,然后根据实际工况设计了两种不同的定子灌封工装,还理清了从前期准备到开始灌封以及后处理等方面的各个关键点。现已多次在飞轮储能电机的定子灌封实践中得到了有效验证,对其他类型电机的灌封也有参考价值。

采煤机重型螺旋滚筒的飞轮效应

从采煤机工作机构载荷的特点出发,在提高滚筒寿命和硬煤截割能力方面,指出重型螺旋滚筒特有的作用,即耐磨损能力,并揭示飞轮效应在采煤机工作机构上的应用机理。通过建立滚筒运动的动能与势能转换关系模型,提出了螺旋滚筒上产生附加惯性扭矩和附加动态截割强度概念,确立了滚筒的运动波动量与转动惯量的关系,为减小采煤机工作时的振动、设计合理的滚筒提供了必要的理论依据。

磁悬浮飞轮低阶变增益鲁棒控制器设计

介绍了一种能在大转速范围内有效抑制章动,同时克服高频噪声干扰的鲁棒控制方法。该方法利用零极点对造成的相位突变提供章动阻尼,用低通滤波器降低高频增益,通过一种变增益方法使转子在整个转速范围内稳定,并且其鲁棒性可由μ分析方法进行检验。仿真结果表明,此方法能有效解决转子章动问题,是一种容易实现的低阶变增益鲁棒控制方法。

一种磁悬浮飞轮增益预调交叉反馈控制方法

磁悬浮飞轮转子在高转速下表现出的陀螺效应是影响系统稳定性的主要因素.为了提高磁悬浮飞轮的失稳转速,针对陀螺效应引起的系统章动失稳和进动失稳,提出了一种基于转速的增益预调交叉反馈控制方法,针对不同的转速段,建立在线控制相对应的交叉反馈通道增益和带宽参数表,对进动模态和章动模态分别实现交叉相位补偿.采用该控制方法用经典控制理论中的根轨迹法对系统的章动稳定性进行了仿真并对控制参数进行了优化.仿真和实验结果表明,采用这种基于转速的增益预调交叉反馈的控制算法,能够有效地抑制磁悬浮飞轮转子陀螺效应所导致的章动失稳,所设计的磁悬浮飞轮原理样机能够稳定运行在其额定转速30 000 r/m in.

电磁悬浮飞轮转子系统的模态解耦控制

基于电磁悬浮飞轮转子系统的数学模型,首先提出了一种在高速下能够使电磁悬浮飞轮转子系统保持稳定运行的模态解耦控制方法,然后对这种方法的解耦效果以及控制的有效性进行了仿真分析,并与传统分散PD控制的性能进行了比较。结果表明提出的模态解耦控制方法可以实现对电磁轴承飞轮转子系统的转动模态和平动模态间的解耦,以达到对各个模态的刚度和阻尼进行独立调节,使电磁悬浮飞轮转子系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力的目的。

复合材料储能飞轮挠性结构振动的磁轴承控制

储能密度是储能飞轮的重要指标之一,选用碳纤维、玻璃纤维复合材料的储能飞轮可以有效提高储能密度,同时,选用磁悬浮支承则可以适应真空环境及减少损耗。但是,由此也增加了结构的复杂性,例如,连结飞轮转子中金属部件与复合材料之间的挠性薄壳轮毂具有不同于常规刚体飞轮的动力学模型特性。针对薄壳结构的模态振动特征与陀螺效应控制之间的矛盾,描述一种具有挠性结构储能飞轮的磁轴承控制方法。在模态分析的基础上,利用多通道添加相位整形的控制方法有效抑制了系统中的挠性结构的模态振动。试验结果表明,使用所设计的控制器,转子可平稳通过中心频率为340 Hz的轮毂——心轴挠性模态振动区域,运行转速475 Hz(28 500 r/min),轮缘最大线速度达到450 m/s,并成功实现飞轮的充放电过程。

电力储存用飞轮系统的零消耗控制研究

提出了利用Cholesky分解来构造有陀螺效应机械系统的低维控制模型的一种新方法。利用所提的方法,构造了电力储存用10MWh级飞轮系统的低维控制模型,并设计了相应的零消耗控制器。仿真结果表明了此方法的有效性。

采煤机滚筒的飞轮效应

分析滚筒截齿的载荷特点,揭示滚筒的飞轮效应。推导滚筒转动惯量的计算方法,找出影响飞轮效应的主要因素。

电力储存用飞轮系统的控制模型研究

对用于电力储存的 10MWh级飞轮系统的控制模型进行了研究 ,主要介绍了对大容量飞轮储能系统的构造设计、振动分析、没有考虑系统陀螺效应的有限元模型。

基于飞轮转速及其波动的气缸IMEP估计模型

分析了四缸汽油机各缸平均指示压力(IMEP)与对应的飞轮平均角速度和角速度波动乘积之间的线性相关性,得出其线性相关性较弱的结论。采用最小二乘参数识别法得到了利用飞轮平均角速度和角速度波动估计各缸IMEP的单工况模型,以平均角速度、角速度波动和平均负载的多项式模型代替单工况模型中的模型系数得到了估计IMEP的稳态工况通用模型,IMEP的估计值和实测值之间的相对误差在8%以内。

物流企业的数据驱动创新——一个多案例分析

随着"互联网+"时代的到来和大数据技术的发展,物流企业越来越关注数据本身。数据驱动开始逐渐替代传统驱动方式,成为中国物流企业发展的新方向。物流企业借助物联网技术采集海量终端数据,依托云计算为企业平台运作提供强大计算能力,提高收集、储存、分析信息和依据信息进行预测的能力,这是企业竞争优势的来源。构建数据战略,通过数据驱动成就商业模式创新是当前企业面临的迫切而现实的问题。采用多案例研究方法,基于五个典型案例对物流企业数据驱动创新模式、特点和规律进行实证检验发现,物流企业中存在数据驱动创新模式,但与电子产品等新兴企业相比,其在发生范围、参与创新主体及创新类型上存在一定差别;数据飞轮及其飞轮效应,包括原点定律、阻力定律、加速定律与惯性定律,在数据驱动型物流企业中的运行、旋转、发展具有自己独特的演化特征;新一代物流企业中数据飞轮在创新演化的源泉、关键、核心、主要工具及驱动决策方面展现出不同的特点。不过,尽管与新兴企业相比物流企业在数据驱动创新方面具有自身独特的演化特征和运行轨迹,但两者在数据驱动的类型、特点、规律及应用范围上的共性仍然很多,物流企业数据驱动创新拥有与新兴企业同样的活力和创造力,其创新潜力同样有待进一步挖掘。

装备制造企业的数据驱动创新

本文采取多案例研究方法,运用5个典型案例验证装备制造企业数据驱动创新的主要特点。与信息企业相比,装备制造企业的数据驱动创新模式在发生范围、参与创新的主体、创新类型及数据驱动关系上存在差别。数据飞轮及其飞轮效应在数据驱动型装备制造企业中的运行、旋转、发展具有其独特的演化特征,包括创新原点、主要障碍、内外部动力及大数据自动巡航体系的差异。最后,从数据飞轮为创新演化过程提供数据驱动决策、服务型制造与制造即服务的融合发展、被动服务向主动服务的转型、传统制造系统向服务生态系统的转型、精益工厂到智能工厂的转型、传统装备制造企业向互联网+工业的转型这六个方面指出装备制造企业数据驱动创新模式的演化与发展趋势。

轴同孔过盈配合处受轴对称载荷作用问题的解析解

圆轴体同圆盘形孔体的联结,越来越多地采用过盈配合,传递扭转力矩,高速地旋转。这是形状规则的轴对称接触问题。本文从线性弹性理论的平衡方程组出发,满足配合的过盈量几何条件,考虑扭转力矩载荷,考虑飞轮效应,应用聖维南的局部影响原理,对轴体和孔体的紧配合面附近区域给出解析解,即位移场和应力场的公式。对于轴体,考虑了实心轴和空心轴。近似地分为平面应变模型和空间轴对称模型两种,分别完成公式的推导。在机械零件中,是有用的。所得公式已经纳入《力学手册》。

基于飞轮效应理论的直播电商价值共创模式探究

近年来,移动端的发展和直播技术的不断完善促成了直播电商行业的发展与壮大。与此同时,飞轮效应推动行业内多主体逐渐形成商业生态。互联网环境下,直播行业呈现井喷式发展,飞轮效应成为行业发展中不可忽视的重要因素。本文基于飞轮效应视角,构建多主体参与的直播电商价值共创商业生态分析模型,重组商业模块,整合价值网络,建立直播电商行业内的商业生态,以实现多方互惠互利、合作共赢的良性循环。

基于频响函数综合法的飞轮-轴承-壳体耦合系统扰动力特性研究

为获取飞轮-轴承-壳体耦合系统的动力学特性及工作时由不平衡质量激励传递给壳体的扰动力,采用三维实体单元建立旋转状态下系统的动力学模型,获得考虑陀螺效应、预应力时的模态特性。采用基于频响函数子结构综合方法建立飞轮-轴承-壳体耦合系统的动力学模型,获得不同转速工况下单位简谐力激励时的扰动力输出特性。研究表明,研究飞轮系统的动力学特性应考虑陀螺效应和预应力的影响。利用频响函数子结构综合法可获得飞轮在简谐力作用下的扰动力特性。扰动力特性包含飞轮的刚体模态、弹性体模态以及其与轴承组件、壳体相互作用的耦合模态。飞轮径向模态对飞轮的径向扰动力影响显著,飞轮以轴向变形为主的弹性模态对轴向扰动力影响显著。

G32柴油机球铁飞轮的生产

G32柴油机球铁飞轮原采用全呋喃树脂砂型铸造,采用大冒口补缩,工艺出品率低,并需采用大量冷铁。为此改用覆砂铁型替代呋喃树脂砂型,采用合成球铁的熔炼工艺,结果表明:G32飞轮球化率高、力学性能好,每个铸件的生产成本约降低1.1万元。

平台会员制的飞轮效应研究

会员制在传统经济中能够发挥筛选和锁定用户的作用,在平台经济中,会员制还能够进一步产生飞轮效应——一种推动平台企业快速发展的良性循环机制。这一效应尽管已被业界深刻认识并充分运用,但现有文献都尚未对飞轮效应作出理论分析。本文提出平台会员制产生飞轮效应的作用机制是一种注意力吸引与流量分发的机制,该机制借助会员服务吸引用户注意力,形成平台公域流量后销售给商户进而形成其私域流量,商户通过会员制把私域流量转化为商品销量,建立了平台流量市场与商品市场之间的良性互动,催生了飞轮效应。为刻画这一机制,本文构建了一个包含平台企业、商户和消费者在内的多方动态博弈模型,讨论这一机制如何受消费者收入水平、平台企业的用户规模和结构、商户的自然流量等因素的影响,揭示会员制在平台经济下的新型经济作用形式。本文的发现可以为相关部门和平台企业科学运用会员制促进平台经济高质量发展提供参考。