Dynamic Model of Gap Loop for HCW Mill

The hydraulic automatic gauge control system using gap loop for cold mill was designed.The stiffness of HCW cold mill was defined for gap loop,and the dynamic model of gauge control system for gap loop was built with mechanism analysis.The stiffness for gap loop and the cylinder displacement loop were measured.

GAP准则在驾驶员诱发振荡预测中的应用

随着高增益、全权限电传飞行控制系统在大型运输机和先进战斗机上的广泛应用,非线性驾驶员诱发震荡现象不断增加,已造成多起事故,严重影响飞行安全,运用GAP准则对驾驶员诱发振荡现象预测。需要建立舵机速率限制正弦输入/三角输出描述函数模型和尼尔-史密斯驾驶员模型,运用描述函数法研究P IO的产生机理,介绍GAP准则的一般计算方法,最后运用GAP准则对某型飞机展开研究并进行仿真验证。结果表明:GAP准则物理计算高效、结果直观、意义明晰,可以有效预测P IO的发生。研究结果能为飞机飞行控制系统的设计提供重要的理论依据。

基于线性自抗扰的伺服电缸反向间隙控制

针对伺服电缸加载过程中出现的反向间隙问题,提出了线性自抗扰控制器(LADRC)的解决方案。搭建全闭环伺服电缸控制系统试验平台,完成位置环PID控制器控制下,反向间隙的测量;以伺服电缸控制系统位置环为控制对象,通过MATLAB/Simulink仿真和试验分析,将线性自抗扰控制器与位置环PID控制器进行对比。研究表明,相比较PID控制器,线性自抗扰控制器在阶跃信号和正弦信号作用下,调节时间短、超调量小,动态跟踪误差下降明显。针对伺服电缸存在的反向间隙造成的输出滞后问题,线性自抗扰控制器性能优于PID控制器,更加满足压装工艺的需求。

Hot Strip Laminar Cooling Control Model

The hydraulic automatic gauge control system using gap loop for cold mill was designed. The stiffness of HCW cold mill was defined for gap loop, and the dynamic model of gauge control system for gap loop was built with mechanism analysis. The stiffness for gap loop and the cylinder displacement loop were measured.

具有低空气隙敏感度的雪花单元频率选择表面

针对在工程研制阶段隐身雷达罩与频率选择表面（FSS）间的空气隙引起的隐身雷达罩传输性能劣化问题,设计了一种具有低空气隙敏感度的新型雪花环状单元频率选择表面以降低空气隙的影响.采用模式匹配法进行了FSS理论仿真.为了进行对比分析,针对假定技术指标分别给出新型单元FSS和Y环单元FSS的最优化设计结构,采用光刻工艺制备出等效FSS平板样件,在微波暗室中采用自由空间法测试其传输性能以验证设计.仿真和测试结果一致表明：新型雪花单元FSS在很大的空气隙内（190～6500 μm）均满足技术指标,优于Y环FSS的最大空气隙范围（320～1900 μm）.最后,简要分析了雪花单元FSS设计的优点.分析结果显示,新型雪花单元FSS在满足隐身雷达罩常规技术指标的前提下,具有较低的空气隙敏感度,可在工程试验阶段用于FSS的研制.

天平串补线路继电保护数字仿真平台的开发

天平串补系统是南方电网公司引入的第1套具有可控能力的串联补偿装置,其实用经验在我国乃至整个亚洲都极其缺乏,尤其是与其配套的本体与线路继电保护系统,无论从整定还是运行上国内都缺乏可以直接借鉴的原型。为此,有必要通过开发建立完善的数字仿真平台,对串补线路的各种故障和异常工况进行仿真计算,为保护的实际运行和整定计算提供有效的分析工具。文中以此为对象,阐述建立新型暂态、闭环数字仿真平台的关键技术环节。

快前沿直线脉冲变压器驱动源模块中开关同步对放电电流的影响

介绍了4支路并联快前沿直线脉冲变压器驱动源（FLTD）模块的初步实验结果,在工作电压160 kV时,次级短路放电电流幅值达到103.4 kA,电流前沿为78 ns（10%～90%）。利用微分环测量了4只开关在工作电压120 kV时的同步情况,研究分析了开关同步对放电电流幅值和波形的影响。开关同步小于15ns时,放电电流幅值变化不明显,电流幅值的标准偏差约3.62 kA,电流波形没有明显畸变;开关同步15～25ns时,放电电流幅值略有下降,电流幅值的标准偏差约8.59 kA,电流波形有一定程度畸变;开关同步大于25ns时,放电电流幅值明显降低,电流的标准偏差显著增大,电流波形发生严重畸变。

基于改进绕组函数法的感应电机偏心电感参数计算

针对大型感应电机常见的气隙偏心故障,提出了以绕组函数为核心的多回路建模方法,并对绕组函数法进行了理论推导,最后计算了电机各回路间的电感。基于所给出的计算方法,对一台1 200k W样机建立气隙偏心模型,并通过引入绕组函数平移系数进行更精确的计算。通过对改进的绕组函数法与传统方法以及有限元仿真的偏心电感计算结果的对比,表明改进的绕组函数法应用于计算偏心电机电感参数的可行性,并展示了其在偏心状况下电感参数的变化特点。

快前沿直线脉冲变压器单级模块开关触发时延分散性实验研究

针对12支路并联的快前沿直线脉冲变压器单级模块,给出了模块的电路结构和关键器件参数,实验获得了12只多间隙气体开关的自击穿特性和触发特性。同时,还给出了快前沿直线脉冲变压器模块输出电流的初步实验结果,工作电压150kV时,次级短路放电电流幅值为235kA,电流前沿88.2ns(10%～90%)。次级带0.58Ω负载情况下,输出电流幅值114.5kA,电流前沿88.9ns(10%～90%)。利用微分环测量了12只开关的触发时延分散性,结果表明100次实验开关触发时延分散性近似符合正态分布,开关触发时延分散性对输出电流的影响不大,电流幅值和前沿的标准偏差分别小于2.0%,4.0%,电流波形的畸变主要以平顶为主。

电子机械制动器的间隙调控方法

为解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调控主要依靠附加机械自动调整机构或采用多种传感器引起的体积增大、结构复杂、成本提高等问题,给出一种EMB的设计方案,并提出一种利用电机转速与电流变化信号分别识别制动摩擦片与制动盘的接触临界点与分离临界点的间隙调控策略。建立数学模型,并在MATLAB/Simulink环境下对所设计的EMB进行仿真分析。其控制系统采用基于压力环、转速环、电流环的PID三闭环控制策略,仿真与实验结果表明:该EMB与间隙调控策略能够精确保证制动间隙,有效减小了达到目标夹紧力和制动间隙消除的时间,实现较好的制动效果,并验证了设计方案的合理性。

轧机辊缝环变结构控制系统的设计

本文针对轧机辊缝环被控对象在压下轧制和抬辊操作时数学模型结构和参数不同（因有无弹性负载而不同）的特点，利用变结构控制方法设计了其控制器，并给出实验结果。

基于Simulink的普通方向阀控制液压缸位置闭环系统的建模仿真与实验研究

为了降低液压缸位置闭环控制系统的成本,该文将普通方向阀引入到扇形段辊缝液压缸位置闭环调节控制系统中,采用Simulink仿真软件建立了系统的仿真模型,并对该模型进行了仿真分析及现场实验。仿真与实验结果基本一致,证明所建立模型的正确性及参数设置的合理性,为后续的普通方向阀控制位置闭环系统的开发提供了较高的参考价值。

一种基于电流源逆变驱动的超高速永磁同步电机改进型控制策略

针对传统电流源逆变器(current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统存在的控制对象阶次高、电流调节器设计困难问题,提出基于混合型两级式CSI的改进型控制策略。其基本思想为:前级引入宽禁带(wide band gap,WBG)器件高频调节定子电流幅值;后级采用普通硅器件调节定子电流相位。在此基础上,为实现最大转矩电流比控制,提出单电流传感器锁相环(phase-locked loop,PLL)方案,通过对转子位置信号与相电流锁相实现电流相位自动校正。混合型CSI前后级通过该改进控制策略进行协同控制,从而实现闭环系统降阶。同时考虑到混合型CSI在超高基频运行条件下控制延迟的实际问题,进一步完善电流控制环路模型,并与CSI传统拓扑及其控制策略下的电流环稳定性及动态性能进行深入分析与对比。最后研制一套混合型CSI驱动平台,并以一台(550000r/min)/110W的超高速永磁同步电机(ultra-high-speed permanent magnet synchronous motor,UHSPMSM)为对象进行仿真及实验验证,结果表明混合型驱动拓扑及改进型策略具备更高的稳定裕度与动态性能。

基于系统动力学的绿色办公建筑性能差异分析方法及应用

针对绿色办公建筑的性能差异问题,引入系统动力学方法,对时空分散的性能差异因素进行了深入挖掘和整合,建立了因果回路图,揭示了绿色办公建筑在一系列技术与社会因素相互关联与反馈作用下产生性能差异的动态机理。研究发现:实际性能方面,因果回路图不仅验证了用户行为和运维方的设备运行策略是两大主要因素,而且发现二者之间存在一系列相互关联与反馈;预期性能方面,存在设计预期与运行预期之分,我国绿色建筑标准是影响预期性能的直接因素,而后评估对绿色建筑标准的修改与完善有重要作用,从而间接影响预期性能。

基于间隙连接件和多维矢量环的机构装配精度预测

为了准确有效地实现机构装配的精度预测,提出一种基于间隙连接件和多维矢量环的精度预测方法。根据机构装配的特点,将其偏差源分为零件几何位置偏差、几何形状偏差和装配位置偏差三类;建立了装配间隙连接件模型,用间隙连接件的定向角描述零件的配合位置;定义了零件的基准参考结构,并基于装配约束建立了零件的基准路径和偏差传递路径、装配体多维矢量环和矢量方程;利用一阶泰勒展开和矩阵变换方法求解偏差源敏感度矩阵,进而用极值法得到了机构装配精度预测值。以某飞机内襟翼机构装配精度预测为例,验证了所提方法的有效性。

汽轮发电机励磁绕组短路多回路数学模型及电感系数

为了用数值仿真方法研究大型汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障机理,依据多回路方法提出了回路选取原则,据此选取各回路及其独立变量,形成了联无穷大电网时汽轮发电机励磁绕组匝间短路多回路数学模型;用气隙磁导法推导了单个线圈间电感系数的计算公式,并得到了数学模型中定子绕组各支路自感及其间互感,阻尼绕组各回路自感及其间互感,定子绕组各支路与阻尼绕组各回路间互感,励磁绕组各回路自感及其间互感,定子各支路与励磁各回路间互感,励磁绕组各回路与阻尼绕组各回路间互感系数的计算公式。通过对绕组正常时参数对比和励磁绕组匝间短路时仿真和实验结果的对比,表明了回路选取、数学模型和电感系数计算公式的正确性。

中继卫星H_∞姿态稳定控制研究

主要研究中继卫星H∞回路成形姿态稳定控制问题。中继卫星具有弱阻尼的柔性模态频率和晃动模态频率,并且模态频率具有不确定性,同时系统增益也存在有较大的变化。首先利用拉格朗日方程建立了该卫星的动力学方程,描述了系统存在的结构不确定性,然后设计了H∞回路成形控制器。在设计过程中,首先提出了控制系统所需要满足的鲁棒稳定性和鲁棒性能指标;随后利用H∞回路成形理论设计了卫星的姿态稳定控制器,利用ν间隔度量方法对所设计的控制器进行了降阶处理,并且对所设计的控制器进行了鲁棒稳定性和鲁棒性能分析;最后通过数学仿真证明了所设计的控制器的有效性。

集磁式OCS磁特性随温度变化的研究

温漂问题是制约集磁式光学电流传感器实用化的瓶颈之一,目前研究集中在光学器件温度特性分析与补偿方面,缺乏对传感头磁特性随温度变化的分析。实际应用中磁导率和气隙长度随温度变化,使气隙磁场强度改变并影响测量准确度,因此有必要对传感头磁特性随温度变化情况进行分析。本文分析了铁磁材料磁滞回线随温度变化的情况,并在J-A模型的基础上建立带温度系数的磁滞模型;提出热膨胀系数和磁致伸缩系数的近似表达式,修正了热膨胀和磁致伸缩对气隙长度的影响;最后建立集磁环附加温度参数和气隙参数的磁滞模型,分析磁特性随温度变化情况。基于该模型提出一种具有稳定温度特性的传感头设计方法,以铁基非晶合金为例进行了仿真和实验验证,二者结果吻合,证明了模型和设计方法的有效性。

输电线路新型防雷间隙灭弧时间特性的研究

为降低架空输电线路雷击跳闸率和事故率,研制出一种区别于传统防雷设备的新型灭弧防雷间隙。当线路遭受雷击时,雷电冲击电流击穿间隙瞬间,该装置能够迅速动作,喷射出大量电负性气体,切断间隙两端电弧,避免绝缘子因电弧灼烧损坏。要达到避免断路器不因线路遭受雷击而跳闸的目的,防雷间隙的灭弧时间必须小于继电保护装置动作时间。文中通过大量试验研究,着重深入探讨该装置的灭弧时间特性。

具有分形特征的宽带人工磁导体结构

介绍了一种新型的具有分形特征的宽带 AMC 结构。这种结构是将普通 AMC 结构贴片的边缘用 Minkowski 环代替形成,结果发现使用这种结构可以得到更宽频带的电磁带隙。在3GHz 左右的频率,电磁带隙宽度可提高28%左右。这种结构可用于实际的宽带电路和天线中。