A generic PWM strategy for multi-leg VSI-fed machine drives

A generic pulse width modulation（PWM） strategy is proposed for the multi-leg voltage source inverter（VSI）.First, the multi-leg VSI is modeled, which is independent from the load structure. Secondly, the proposed PWM strategy is deduced by inverting the mathematical model of the multileg VSI. According to the relationship between the leg number of VSIs and the phase number of electrical machines, the multi-leg VSI-fed machine drives are classified into two types：matched and unmatched applications. The leg numbers of VSIs and the phase number of electrical machines are equal in matched applications while they are different in unmatched applications. The existing PWM strategies cannot be directly used for both matched and unmatched applications. However,the proposed PWM strategy can be general for both matched and unmatched applications, and no modifications are required. The effectiveness of the proposed PWM strategy is verified by experimental results.

一种桉树爬树修枝机的结构设计

为提高桉树速生林大径材和无节材的培育质量,实现桉树速生林的机械化修枝,论述了桉树修枝的技术要求和桉树爬树修枝机的设计原则,并采用Solidworks数字化虚拟建模技术,进行了一种桉树爬树修枝机的结构设计,具有仿形抱紧和齐树干修枝的特点,将对桉树速生林的修枝机械创新研发提供借鉴和参考。

盾构机刀盘泥饼性能及机械臂攀附试验研究

由于泥饼的长期附着,盾构机刀盘和刀具工作负荷会逐渐增加,该状况常常使掘进参数出现突变,大大降低施工效率。盾构机泥饼人工清理困难。文中通过对试验室环境下制备泥饼的形成过程和机理进行分析,并对泥饼的物理性能进行测试。通过微型十字板剪切仪、固结试验及机械手臂对泥饼攀附试验研究了胶结强度对其力学性能的影响。研究发现泥饼式样呈现出中压缩性,初始胶结强度影响泥饼式样在剪切过程中的剪胀性,影响着泥饼的抗剪强度。泥饼式样的抗剪强度为85kPa时,机械手臂能够攀附在泥饼表面。因此爪尖数量的增加以及泥饼抗剪强度的提高,能够有效提高机械臂的攀附状态,进一步为机械手臂搭载清淤装备攀附泥饼提供了力学依据。

桥梁超高墩数字造墩机应用研究

超高墩大跨度桥梁作为地形起伏不定、高低落差较大地区的一种重要解决方案,其施工技术的发展起到了举足轻重的作用。文章依托在建渝湘复线高速公路项目龙川江特大桥工程超高墩施工,对桥梁超高墩在施工过程中普遍采用的传统液压爬模结构功能性单一、竖直度控制精度不足、智能化程度低等一系列问题进行了深入的剖析,成功研制了一种新型桥梁超高墩数字造墩机,实现了内外模同步爬升、状态实时监测、形位尺寸自动调节等功能,保证了桥墩的成型精度和质量,提高了施工效率,保障了施工安全。

多机协同塔机阶梯式爬升高效建造技术研发与应用

为深入解决模架装备施工爬升节奏与塔式起重机自升进程不一致所产生的冲突问题,基于多机协同的理念,在单元式钢平台与塔式起重机分体独立工作的基础上,通过多种协同装备的融合作业,实现塔式起重机的阶梯式爬升,并利用建立的数字化动态交互镜像模型进行最优化建造模式理论分析,得到多种适用于不同动力系统塔式起重机的阶梯式爬升高效建造模式,并将其应用于具体的超高层项目。工程应用结果表明:多机协同塔机阶梯式爬升高效建造技术适用于不同类型的超高层项目,且有利于超高层项目降本增效,增强施工安全性,提高智能建造水平。

一种履带自行式液压牵引机的设计研发

针对张力架线施工状况及牵引机工作环境展开分析,探讨了一种履带自行式牵引机的设计方案,从转矩与转速的匹配、牵引工况与行走工况的转换协调等方面对传动系统提出设计要求。以一种履带自行式液压牵引机为例,对主要元件进行了参数的匹配计算,完成了牵引机液压系统的设计校核,并通过实验验证了其动力性能符合设计要求。经过实际应用,验证了机构的技术完整性。研发成果对提高现场设备转移效率和降低转移成本具有重要价值。

基于数据融合的爬壁机器人控制系统设计

爬壁机器人在大型金属立面维护作业时,难以辨别障碍高度并按期望响应。针对该问题,在结构上,设计一种三段式爬壁机器人,保障机器人自适应曲面越障,其次利用GP2Y0A21YK0F红外传感器、TFminiPlus激光雷达传感器、Risym US—100超声波测距模块的有效数据,输入至基于支持向量机(SVM)的多传感器数据融合模型计算出准确的障碍位置,规划爬壁机器人行进速度,提高系统工作效率。实验表明:本文设计的爬壁机器人控制系统能够解决上述问题,具有一定的可行性和实用性。

基于生理指标的建筑工人攀登作业疲劳实验研究

为研究攀登作业建筑工人生理疲劳状态的评测指标,提出1种基于生理指标的建筑工人攀登作业疲劳测度实验方法。首先,设计实验测量建筑工人的心率、皮肤温度、舒张压、收缩压4项生理指标,结合Brog’s RPE主观疲劳程度量表研究建筑工人生理疲劳的变化;其次,提取上述4项指标的平均值和标准差作为生理指标特征值,利用静息状态下生理指标特征值和疲劳状态下生理指标特征值进行方差分析、球形检验、T检验筛选出与疲劳相关的特征值;最后,利用支持向量机构建疲劳检测模型。研究结果表明:上述8项生理指标特征值与攀登作业工人疲劳具有显著相关性,疲劳检测模型的准确率为96.875%,研究结果可对攀登作业人员疲劳评估和疲劳预警具有实践性意义。

基于温度和SOC的锂离子电池特征提取及SOH估计

为了解决电池日常使用过程中数据量获取不足和健康因子提取难的问题,通过分析不同温度下锂离子电池的荷电状态(SOC)与充电电压的变化曲线,提出基于温度和SOC的锂离子电池健康因子提取及健康状态(SOH)在线估计的方法.在电池的实际充电过程中,根据环境温度差异选取电压和电流作为健康因子.利用遗传-爬山算法优化极限学习机的网络参数,建立健康因子和SOH的映射关系,实现SOH在线估计.使用9组NASA电池老化数据进行验证,结果表明,本文方法具有估计精度高、环境温度适应性强的优点.

轮足式风电机爬壁机器人的设计与分析

为解决人工维护风电机施工难度高、效率低、劳动强度大等问题,基于爬壁机器人研究现状,提出了轮足式4吸盘风电机爬壁机器人的机械本体结构方案。采用Creo软件对机器人的前后吸盘、三腔星轮式吸盘及前后叉架等进行机械结构设计,借助CAD软件对机器人翻越内直角时各种运动姿态进行分析;建立数学模型,通过MATLAB软件对计算结果进行仿真分析,得出防止机器人滑落的最小安全吸附力;运用ADAMS软件对爬壁机器人虚拟模型进行运动学分析,同时应用爬壁机器人样机进行运动试验予以验证。结果表明:爬壁机器人能够在最小安全吸附力条件下,完成机器人单一曲面越障及翻越内直角时越障的运动要求,从而得出轮足式4吸盘风电机爬壁机器人设计方案可行,为后续研究提供有益参考借鉴。

双足爬壁机器人壁面凹过渡步态规划研究

针对腿足式爬壁机器人在壁面过渡时的步态规划问题,以一种真空吸附式双足爬壁机器人为研究对象,在步态分析的基础上,基于有限状态机建立了机器人的步态模型,进而提出了基于加权插值和BP神经网络的双足爬壁机器人壁面凹过渡在线步态规划算法,为提高机器人壁面过渡的自主控制能力奠定了基础.仿真分析和实验结果表明,该步态规划算法对于实际的机器人系统是有效的和可行的.

半导体电火花加工爬坡式电流现象研究

对单晶硅电火花加工过程中的电流爬坡式上升现象进行了研究,结果表明,爬坡式电流主要是由加工过程中接触电阻的变化引起的,而接触电阻主要由高温区的接触面积决定。对爬坡式电流曲线的性质进行了研究,分析了温度、热导率和相变能量对接触电阻和放电电流变化的影响。最后,研究了电参数对加工效率的影响,结果表明采用大脉宽、高电压和小占空比能够大大提高加工效率。

高层外墙清洗机器人的设计

目的设计一种可以为高层建筑外墙进行清洗的机器人,其主体结构包括行走机构和机器手机构。方法针对高层建筑外墙清洗作业需求,设计了基于电磁吸盘原理机器人的爬墙行走机构。采用PLC三轴联动位控单元技术,设计了具有清扫功能的机器手。结论利用行走机构中的电磁吸盘技术,克服了机器人墙壁拐角、墙缝行走效果不理想、行走速度慢等缺点,丰富了机器人工作环境,提高了清洗机器人的工作质量。

轻载型电动载物爬楼机

为了解决老户型无电梯小区搬运大件物品不便的问题,设计了基于滑块机构电助力爬楼机,采用曲柄滑块机构作为助力爬楼机的主要运动机构,以24 V锂电池及减速电机作为爬楼机的动力提供和动力输出机构。通过UG软件的motion进行滑块导路倾角的优化分析,模拟出滑块在运动过程中最低点与最高点之间的距离差为17.674 cm,表明爬楼车的运动满足我国建筑楼梯模数协调标准,物理样机的实验也验证了这一点;通过ANSYS分析,表明小车爬楼运动过程中强度满足受力要求,爬楼机可在楼梯上平稳运行,爬楼过程中的安全性和可靠性将通过机械结构做保障。

小型爬壁机器人系统设计与应用

针对一种小型的双足爬壁机器人,设计开发了基于DSP2812处理芯片的控制系统.该机器人系统采用双足真空吸盘式结构和用3个电机驱动5个关节的欠驱动结构.双足真空吸盘式结构使其可以在光滑的墙面和天棚行走,又能够在交接面之间完成跨步行走.而欠驱动结构减少了电机的数目,从而减小了机器人的尺寸和降低了机器人的质量和能量消耗,但它也给机器人的控制和运动规划带来了新的挑战.已完成的系统设计包括运动模式设计、关节控制、通信模块设计和吸盘足控制等.实验结果证明了所提出方案的可行性.

五足步行机攀登不等距桁架运动分析

对五足步行机攀登桁架运动进行了详细的分析，提出了一种实用攀登步态；在此基础上，针对不等间距桁架，建立了其攀登运动模型及相应的算法。该方法不仅可直接应用于五足步行机在不等间距桁架上的攀登运动规划，而且还可作为五足步行机攀登桁架的运动条件，对于步行机在具有不连续落足区的非结构地形下的运动研究也具有普遍指导意义。通过一组典型攀登环境对算法进行了计算机仿真和攀登实验，结果表明该理论分析和相应算法是正确可行的。

基于模糊的步行机攀登步态规划

针对步行机攀登桁架、梯子等不连续“壁面”情况，本文给出了一种有效的基于模糊的攀登步态规划和控制方法。

液压爬模顶升式混凝土液压布料机的研究与应用

以腾讯滨海大厦项目为例,详细介绍了经深化设计后成功研制出的一种液压布料机,此液压布料机通过下部设置可快速装拆的钢结构底座固定在液压爬模架上,实现了液压布料机与液压爬模架同时顶升。

桉树爬树修枝机的设计与测试

为了实现快速修枝,结合桉树的通直度较其他林木高的特点,设计一种以两个対置分布的驱动轮作为攀爬驱动机构,从而使自身可以沿着树干直接往上爬升的爬树修枝机。该爬树修枝机主要由攀爬装置和修枝装置组成。对攀爬装置进行动力学分析,确定了驱动轮与树干之间的摩擦系数和攀爬装置夹紧力所要满足的关系式;根据滑切切割可降低切割阻力的原理,对修枝装置的切割刀片进行了设计,在综合考虑爬树修枝机的结构布置和总体质量的前提下,为减少修枝装置的切割阻力,确定其定刀片的倾角为10°,动刀片的倾角为12°;在桉树活立木和以圆形钢管作为模拟树干的试验装置上分别进行爬树修枝机的攀爬性能和修枝性能测试,结果表明:在攀爬装置所用的电动推杆推力为600 N的条件下,本研究所设计的爬树修枝机能够顺利攀爬桉树活立木,树干未见损伤,具有较好的攀爬性能,打滑率仅为10.03%,爬树修枝机能够切断直径10 mm以下的桉树枝条。结合爬树修枝机的结构参数和试验条件进行计算和分析可知,此时爬树修枝机的加速度为2.88 m/s^(2),最大爬升速度为2.97 m/s,修枝过程中所消耗的功率为603.10 W,而切断直径更大的枝条并且避免动刀片与树干之间产生作用力,则需要进一步增加攀爬装置的电动推杆的推力,推力至少为1 573 N,在此推力下,爬树修枝机消耗的功率为1 585.73 W。

基于MRMHC-LSVM的IP流分类

提出了一种构建轻量级的IP流分类器的wrapper型特征选择算法MRMHCLSVM。该算法采用改进的随机变异爬山(MRMHC)搜索策略对特征子集空间进行随机搜索,然后利用提供的数据在无约束优化线性支持向量机(LSVM)上的分类错误率作为特征子集的评价标准来获取最优特征子集。在IP流数据集上进行了大量的实验,实验结果表明基于MRMHC-LSVM的流分类器在不影响分类准确度的情况下能够提高检测速度,与当前典型的流分类器NBK-FCBF相比,基于MRMHC-LSVM的IP流分类器具有更小的计算复杂度与更高的检测率。