压缩空气储能系统的微机电控制技术

结合当前能源需求的大背景,综述了压缩空气储能系统的微机电控制技术研究情况。首先详细阐述了压缩空气储能系统的内部运行逻辑,包括运行方式和相关机械结构。在此基础上,从转速和储能电机两个角度,探讨储能系统的微机电控制技术的最近研究进展。最后列举了当前较为常用的控制优化技术,可为后续研究提供一定的理论借鉴和思考。

低成本小批量微纳卫星控制系统的研制实践

针对微纳卫星的研制特点,结合控制系统研制过程中的具体实践,从单机产品设计、系统方案设计、测试和环境试验,以及软件开发方面,给出了微纳卫星降低成本、提高可靠性与研制效率的措施和建议.通过采用控制系统内部的冗余备份设计,以及系统级可靠性措施,简化了系统配置,并提高了系统可靠性.通过进行系统级的热循环试验可降低研制成本,并达到可靠性试验筛选的目的.通过开展平台化和通用化设计,完善和改进软件开发流程,提高了研制效率.所述方法和措施在卫星研制中取得了较好的效果.

光谱卫星LPPT-25微电推进系统飞行试验工作性能评价

基于光谱卫星任务需求,兰州空间技术物理研究所开展了脉冲等离子体微电推进系统方案设计,以此完成25W级脉冲等离子体电推进系统飞行样机研制,并开展了地面各项测试,均满足需求。为了进一步验证该系统的空间环境适应性、与航天器的相互兼容性、空间工作特性及空间飞行性能与地面数据的差异性,LPPT-25微电推进系统搭载长光卫星公司光谱星一号(GP-1)卫星开展了在轨飞行试验,对脉冲等离子体电推进系统在轨飞行试验结果进行了评价。结果表明:在整个飞行试验期间,脉冲等离子体电推进系统各项工作性能参数符合设计指标要求,电推进分系统工作正常,推力输出稳定,各遥测温度满足推进要求的控温范围;电推进推力标定为306.3μN,相比地面测试推力300μN,偏差在5%以内,体现了良好的天地一致性。

基于优化粒子群算法的微纳卫星电机参数整定

针对传统PID控制器控制无刷电机时系统响应慢、速度波动大的问题,以及手动整定大规模电机参数繁琐重复的问题,采用了一种基于粒子群优化算法的无刷直流电机PID参数整定方法,用于确定电机闭环控制系统中PI控制器的参数。首先建立磁场定向控制技术驱动的无刷直流电机控制系统仿真模型,然后在此模型上应用优化粒子群算法进行参数整定优化的迭代过程,得到整定后的控制器参数结果。分析优化粒子群算法整定后的电机速度响应和力矩输出情况,并与传统手动整定结果和其他算法的整定结果进行对比。实验结果表明,提出的优化粒子群算法整定的控制器速度响应更快并且输出力矩更稳定,并且对电机参数的小幅度变化有鲁棒性,该方法可以适用于大规模同类别同批次的电机控制器参数标定。

某自由电子激光装置空调系统设计

介绍了某自由电子激光装置的空调系统设计,主要包括冷热源系统和空气处理系统等。针对项目中5个工作井基地分散布置的特点,采用了按基地分别设置冷热源系统的方案。为了满足波荡器隧道±0.1℃的高精度温度控制要求,分析了影响温度控制精度的各种干扰因素并找到了关键的影响因素,据此设计了一套带混水功能的高精度温度控制空调系统。针对科学装置提出的150 nm微振动要求,提出了空调设备振动控制措施。

基于PID算法的电动舵机控制系统仿真与优化

针对微型无人船现有电动伺服系统存在动态响应速度慢、控制精度差、可靠性差等缺点,通过对无人船电动舵机控制系统总体方案的分解,对系统组成和工作原理进行深入的阐述,在机械结构实现的前提下,将控制系统总体方案的硬件和软件进行细化,确定硬件和软件的各个功能模块,实现对电动舵机的智能控制。在传统舵机控制方案的基础上,提出了一种闭环反馈控制算法,结合仿真结果对算法进行优化分析,进一步优化电动舵机的控制效果。试验结果表明,所提出的闭环反馈控制系统能够满足无人船电动舵机的快速性、稳定性等性能指标要求,通过算法的优化,电动舵机控制在稳定性、响应速度、控制精度上都有较显著的提升。

基于STM32单片机的蓝牙听诊系统设计

目的:为解决传统听诊器存在距离限制、在高噪声或严重病变情况下无法准确确定心音信号的起始位置等问题,设计一种蓝牙听诊系统。方法:该系统主要包括手持设备端(下位机)、个人计算机或蓝牙耳机设备(上位机)。其中手持设备端以STM32F103C8单片机为核心,主要包括心音信号采集单元、心电信号采集单元和蓝牙传输单元。手持设备端的软件采用嵌入式系统uC/OS Ⅱ控制调配各任务线程;上位机端软件基于MATLAB和C#平台设计,实现信号存储、显示及基本的数字信号分析。结果:经验证,采用该系统采集的健康志愿者的心音信号成分清晰,采集的患者志愿者的心音信号中心音几乎被湮没,信号中存在大量病变杂音。结论:该蓝牙听诊系统可实现对心音信号的采集、处理及分析,进一步优化后有望应用于日常医疗、军事卫勤、公共卫生、心音听诊教学等多个领域。

数据中台关键技术在港口行业的应用研究

该文深入探讨数据中台技术在港口智慧安防领域的应用,从研究背景、关键能力、软件框架及应用分析等方面进行详尽阐述,着重阐述多港口智慧安防数据的采集、清洗、存储、转发的实用框架。基于此数据中台的相关技术方法,已在智慧安防总控平台、智慧照明及安全生产分析等领域得到初步应用和实际落地,为港口安防领域的多级平台架构模式提供有益的工程实践参考。数据中台为系统间的数据融合、能力融合及分析融合提供优质的前端计算服务和数据中心的信息共享与存储服务。

柔顺宏微操作系统动力学建模及振动抑制研究

针对高速大范围宏运动时柔顺微操作器的微纳振动问题,建立系统动力学模型并设计改进离散滑模控制策略对微观弹性振动进行抑制。首先以气浮宏动平台和压电纤维微操作器构成的宏微操作系统为对象,结合假设模态法、拉格朗日方程和非对称迟滞模型,建立系统综合机电动力学模型。然后,在所建模型基础上设计变速趋近律调节切换增益,从而实现非线性离散滑模控制。最终搭建宏微操作系统测控平台,并进行轨迹跟踪和振动抑制试验。在轨迹跟踪时,对于不同频率的正弦参考轨迹,所设计的控制策略均能精确跟踪给定信号且误差较小;在振动抑制时,当宏动平台沿梯形与S轨迹运动时,微操作器残余振动稳定时间比改进前分别减少26.1%和50.0%,比无控制时分别缩短53.6%和53.3%。验证了动力学模型与离散滑模控制的有效性,提高了系统控制精度与效率。

PLC在多参数阀门微动控制中的应用研究

分析探讨可编程逻辑控制器在城市供水系统中高位调节水池出水阀门的多参数微动控制应用。通过利用可编程逻辑控制器的精确控制能力,实现了对阀门开度的精细调节,有效避免了溢水问题,从而提高了供水系统的稳定性和效率。在水源地迁移过程中,该技术通过智能调控策略,显著提升了城区供水管网压力的稳定性,确保了高峰时段的用水需求。结果表明,多参数微动控制阀门是一种经济、高效且可靠的供水管理解决方案,提高了供水系统的管理效率和资源利用效率。为城市供水系统的稳定性、效率和安全性提供了强有力的技术支撑。

计及线路阻抗的分布式微源自适应下垂并联

此处分析了以逆变器为接口的分布式微源并联系统的环流产生机理,指出在线路阻抗呈感性时,并联单元间线路阻抗差异和输出电压偏差对系统无功功率均分具有较大影响。为此,提出一种电压源型分布式微源逆变器(VS-DMI)的并联系统均流控制方法,通过在传统微源无功/电压控制环路上叠加一个根据当前无功自适应变化的电压补偿值,可以有效改善由于线路阻抗不一致和电压偏差导致的无功功率不均分,实现并联系统的均流控制。仿真和实验结果验证了该控制策略可以显著抑制功率环流,实现不同线路参数下各台逆变器输出功率的平均分配。

散料转运系统微雾抑尘技术的研究与开发

微雾抑尘技术被广泛应用于粉尘治理,但缺乏对其抑尘机理和设计方法的研究,导致微雾抑尘系统设计粗放、使用效果不佳。为了提升微雾抑尘系统的抑尘效率,分析了微雾抑尘技术的运行机理,提出了系统设计的核心要素及设计思想,并采用先进的计算机仿真技术CFD辅助系统设计,以提高微雾抑尘系统设计的准确性。

基于LabVIEW的微型燃气轮机测控系统设计

鉴于微型燃气轮机在分布式发电方面的重要作用与虚拟仪器的快速发展,为了提高微型燃气轮机数字化测控效率,设计了基于LabVIEW的微型燃气轮机测控系统,并进行了硬件选型和软件开发。在硬件方面,采用高精度的测控仪器与采集设备,提高了测试精度。在软件方面,设计了仪器控制、数据采集与显示、数据存储和报表生成等功能模块,并对采集的信号进行滤波处理,削减了干扰信号的影响。相比于传统的测控系统,该系统可以实现稳定的控制,且界面友好、操作简单、自动化控制程度高。通过对微型燃气轮机启动、点火和升速过程的试验测试,表明了该系统能够满足微型燃气轮机性能测试要求,验证了该系统的可行性。该设计有助于微型燃气轮机的数字化发展。

微振动环境下空调系统减振降噪技术应用研究

为降低某地下厂房空调系统运行时产生的振动与噪声对精密仪器测试平台的影响,提出了一种空调系统减振降噪综合治理方法,应用低频气囊隔振装置及肘形挠性接管、弹性马脚等隔振元件,使空调机组隔振量达到45dB,应用阵列式消声器、双层微穿孔吸声板等降噪元件,使测试厂房空气噪声降低22dB(A)。综合治理后,测试平台基座线性加速度降低13.55dB,满足了该厂房测试平台微振动环境要求。

Method to Increase Micro-controller A/D Conversion Speed

The speed and cost of A/D conversion are conflict to each other. As micro-controller speed is increasing and its internal function is improving, full utilization of its internal resource can dramatically increase A/D conversion speed and without compromising conversion quality. MSP430F11x1 series micro-controller is exploited to increase A/D conversion speed.

轻烃行业小微企业双重预防体系建设探索

近年来,石化行业正在加速推进实施小微企业双重预防体系建设,以风险管控成效显著的小微标杆企业为基准,分门别类制定相关行业小微企业双重预防体系建设实施指南,引导同行业企业积极参与小微企业双重预防体系建设。为此,文章通过分析胜利油田胜兴集团有限责任公司坨四轻烃站小微企业安全生产双重预防体系标杆企业的创建过程,评估其运行效果及运行过程中所面临的问题,并提出相应对策,促进小微企业安全生产双重预防体系的建设,从而提高企业员工的安全素质和现场规范管理水平,全面提升防范和化解安全生产风险隐患的能力。

基于自适应SMPC的风-光-储混合微电网实时优化调度研究

针对风力发电、光伏发电的随机性、波动性,研究了风-光-储混合微电网系统中新能源消纳、储能分时电价、联络线阻塞等问题,构筑了风能-光能-储能多能源互补下的微电网实时优化调度模型。首先,探究了风-光-储混合微电网模型,引入了一种自适应随机模型预测方法,将混合整数非线性优化问题转化为二次规划问题,使风电、光电具有一定的可调度性。其次,以经济性和稳定性最优为目标建立了混合系统的实时优化调度模型。最后,通过IEEE-30节点6机组系统仿真分析,验证了所提调度策略及模型算法的经济性与可行性。

微型电动汽车主动悬架系统振动控制仿真

为提高汽车操纵稳定性,减少路面激励影响,提出微型电动汽车主动悬架系统振动控制研究。综合电动助力转向系统、主动悬架系统和路面激励的运动学特征,建立电动汽车整车运动学模型,便于集成控制;将神经网络和模糊算法相结合,以网络学习模式为基础,设计一个包含输入层、函数层、规则层、归一化层和输出层的模糊神经网络;以车辆动力学模型为输入,确定每层神经元数量,制定网络训练的模糊规则,利用归一化因子完成所有模糊集合的归一化处理;采用重心法完成输出结果的去模糊化,获得最终控制量。仿真结果表明,所提方法降低了横摆角速度的抖动幅度,提高了车辆协调控制能力,即使控制回路中存在时滞,也能保证算法的有效性。

亚纳米驱动分辨力的六自由度微动台

微位移工作台是实现高精度定位的关键部件,传统的工作台自由度少且分辨力不高,不能满足应用需求,因此提出一种六自由度高精度微位移工作台结构方案并验证了其性能。在整体结构上采用“串并联混合驱动”的方式和中空结构,将六个自由度的运动合理地分布在平动层,转动层和支撑层三层结构中,并设计开发了工作台的运动控制系统以及一套可搭配使用的运动控制软件。实验结果表明,X,Y,Z轴线位移分别优于20,20和37 μm,角位移行程分别优于39",33"和27";线位移分辨力均优于0.7 nm,角位移分辨力均优于0.1"。所提出的六自由度微位移工作台相比于传统工作台具有自由度多、极高分辨力等优点,有望在超精密加工,微电子制造等领域中获得广泛的应用。

一种引入微分先行的PID算法在温控系统中的应用

针对PID控制算法中的微分环节会引入高频成分,造成系统的振荡,提出了引入微分先行的PID温度控制算法,并设计了基于STM32的温度控制系统。通过系统仿真测试、多种升降温实验测试,实验结果表明,该文引入微分先行的PID算法的平均温度控制误差为12.925℃,而位置式PID、变积分PID的控制误差分别为13.775℃和18.646℃,说明了该温控效果要优于常规的位置式PID和变积分PID算法,具有系统响应速度快、误差小等特点,在工程温度控制方面具有一定的实用价值和应用价值。