经纱张力的神经非奇异积分快速终端滑模控制

为减小织机长片段经纱张力波动,提高张力控制性能,提出神经非奇异积分快速终端滑模控制(RBF-NIFTSMC)方法。通过对送经系统的受力分析,建立了织机的时变张力控制模型,根据系统存在时变数学模型、未建模动力学和外部干扰未知等特点,设计了一种非奇异积分快速终端滑模控制方法。该控制器可在短时间内到达滑模面,无奇异问题,利用NIFTSMC理论自适应估计未知不确定性,并最终由李雅普诺夫理论证明稳定性。为进一步提高滑模控制性能,将滑模面和变步长神经网络相融合,实现时变滑模面,神经网络的参数由改进天鹰优化(AO)算法优化得到,最终通过仿真实验结果证明所提出的控制方法的有效性。

无控靶弹发射运动特性与设计分析

针对无控靶弹倾斜式发射工况,首先建立非同时离轨运动数值仿真模型,在一定推力条件下分析不同发射角与弹重等对靶弹离轨速度、时间、角速度的影响。然后进行弹架运动干涉校核,验证滑块、弹体与滑轨间隙设计的合理性,并提出一种弹道修正方案。最后结合某型靶弹实测飞行数据进行对比,结果表明无控靶弹发射离轨运动特性对后续的飞行弹道有较大影响,修正方案可有效提高弹道计算精度。

基于NLESO的倾转动力无人机垂直起降模态轨迹跟踪控制

针对存在复杂不确定性的倾转动力无人机垂直起降模态,进行轨迹跟踪控制研究,提出了一种基于非线性扩张状态观测器(NLESO)的内外双环滑模控制方案。基于倾转动力无人机特点,依次建立其动力系统模型、机体与操纵舵面空气动力模型以及动力学方程,完成动力学建模工作;将各种内外部扰动视作集总干扰,设计NLESO对其进行估计与补偿;基于NLESO与滑模控制方法设计了垂直起降模态的位置与姿态双环控制器;设计Lyapunov函数对NLESO以及整个控制系统进行了稳定性分析。仿真实验表明,文中所提出方法针对复杂扰动具有较强的抑制能力,显著提升了倾转动力无人机垂直起降模态的轨迹跟踪精度与响应速度。

基于滑模变结构的解耦双同步参考坐标系锁相环研究

实际电网并不都是理想的状态,针对电网电压背景谐波以及不平衡工况下的相位信息获取问题,提出一种基于滑模变结构的解耦双同步参考坐标系锁相环(DDSRF-PLL)。传统锁相环(PLL)在这种复杂工况下不能快速实时检测电网相位信息,DDSRF-PLL通过提取电网电压正序基波分量,然后通过锁相环进行锁相。提出将滑模变结构引入锁相环之中,能够改善动态响应速度。实验验证了所提方案的有效性。

乘用车道路滑行阻力试验影响因素分析

通过研究汽车道路滑行阻力试验方法,可以为降低道路滑行阻力提出改进方向,从而达到降低能耗的目的。本文采用控制单一变量的方法,通过实车道路滑行试验,研究了汽车空调开闭、轮胎磨损度、热车时间和载荷分布等试验影响因素对于滑行阻力试验结果的影响。试验结果表明:汽车空调开启对于燃油车的滑行阻力影响较大,对于纯电动车几乎无影响;轮胎磨损度对于滑行阻力影响较大;热车时间超过20min后再增长时间热车对滑行阻力影响很小;载荷分布对于滑行阻力影响很小。以上研究结果可为车企开展道路滑行阻力试验提供一定的指导意义。

电控气动离合器执行器滑模轨迹跟踪控制

为了实现电控机械式自动变速器的电控气动控制,建立由1个位移传感器、2个压力传感器及4个开关电磁阀组成的离合器气动执行系统.采用滑模控制算法使系统对干扰和不确定性具有很强鲁棒性,同时为了减小颤振改善控制率,控制算法中引入死区.通过开关阀直接实施滑模控制率而不通过脉宽调制,可以降低噪声和能耗、延长阀的使用寿命、增强系统硬件的可靠性.离合器气动执行系统分别对正弦信号、光滑方波信号、离合器参考信号进行跟踪试验,结果表明:该算法具有良好的轨迹跟踪精度及相对低的稳态跟踪误差,验证了算法的有效性和可行性.

离心泵变工况流场及叶轮流体激振力研究

目前采用势流理论计算离心泵叶轮的流体激振问题的结果不佳,对离心泵三维流场进行了定常和非定常计算,分析了不同工况下离心泵蜗壳内的压力分布情况,研究了不同工况下的离心泵叶轮上的稳态和瞬态作用力的变化规律.计算结果表明,稳态作用力在不同工况下的计算值能较好符合实验数据,离心泵偏离设计工况时稳态作用力会显著增加;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系,不同工况下瞬态作用力呈周期变化,其变化频率与叶片通过频率基本一致,随流量增大其幅值也显著增大.对稳态和瞬态作用力进行深入研究可以为离心泵叶轮流固耦合振动分析打下基础,有利于离心泵叶轮转子系统的减振降噪.

离合器摩擦片摩擦性能影响因素研究

通过对不同纤维增强剂配制的摩擦片进行摩擦学小样试验、定速式摩擦试验以及台架试验,研究了温度、相对滑动速度、离合循环次数等外部因素以及增强剂成分等内部因素对摩擦副的摩擦性能与磨损性能的影响。试验表明:芳纶包心纱作为增强剂制得的摩擦片,摩擦性能和耐磨损性能较好;温度、相对滑动速度以及离合循环次数均对摩擦副的摩擦系数具有较大的影响。

基于分层滑模控制的VTOL飞行器轨迹跟踪

针对VTOL飞行器的轨迹跟踪和稳定性问题,在考虑输入耦合前提下,提出了一种分层滑模控制方案。首先,将整个系统分成两个子系统,分别设计两个子系统的滑模面;然后利用其中一个子系统滑模量来构造中间变量,进而构造出整个系统总的滑模面;再利用等效控制法求取系统在该滑模面上的等效控制量,采用李雅普诺夫方法设计了系统的切换控制量,从而获得系统总的控制量。该控制器能够保证各个滑模面的稳定性和误差闭环系统的全局渐近稳定性。最后的仿真结果表明了该方法的有效性和可行性。

自动切断矩形浇口的卫浴连接器注射模具设计

以卫浴连接器为研究对象,利用UG软件对卫浴连接器及模具进行了分析设计;对塑件进行了工艺性分析,该模具需要3个方向侧向分型抽芯,分别采用斜导柱外抽芯和斜滑块内抽芯的抽芯方式,最大抽拔距为35 mm。模具最大特点是采用浮动浇口套自动切断矩形浇口。浮动浇口套是在浇口套上加一弹簧,留有一定的浮动空间,注射时,注射机喷嘴对浇口套施加压力压缩弹簧进行注射,注射结束后喷嘴移开,模具开模,浮动浇口套复位,浮动螺钉在弹簧的作用下,带动浮动板向定模移动,而塑件随凸模向动模移动,定模板与浮动板形成剪切,矩形浇口被剪断。在不增加模具成本的前提下,减轻劳动强度,有利于实现自动化操作。

尾坐式飞行器过渡模式纵向姿态控制

针对尾坐式飞行器由垂直飞行模式向水平飞行模式转换过程中产生的模型参数变动干扰问题,设计了模糊滑模控制器进行姿态控制,利用模糊规则自适应调整趋近律以消除系统的抖振;通过仿真和飞行实验,验证了所设计的控制器具有良好的跟踪性能和鲁棒性,可以克服飞行器在过渡模式下系统参数的变动干扰,而且削弱了滑模控制器造成的输出抖振,减轻了副翼执行机构的负担。

超低空空投拉平阶段混合迭代滑模控制

针对超低空空投拉平阶段地面效应、传感器测量误差以及低空气流等不确定性因素干扰轨迹精确跟踪,威胁载机的安全性和任务完成性等问题,设计了二级混合迭代滑模变结构飞行控制律.第1级滑模采用全局动态切换函数,消除了滑模运动的到达阶段,保证了系统在响应全程的鲁棒性;第2级滑模采用非线性积分切换函数,将积分项产生的超调转移到第1级滑模,保证轨迹跟踪精度的同时改善了动态性能.应用Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理证明了该飞行控制律能完全抑制常值的模型摄动和外界扰动,可以控制动态模型摄动和外界干扰下稳态误差的上界.仿真验证了所提控制方法的良好跟踪性能和强鲁棒性.

高黏乳化沥青砂封层的配合比设计研究

目的对高黏乳化沥青砂封层的配合比设计进行研究,使高黏乳化沥青砂封层技术广泛地应用到实际工程中.方法先制备6种不同固含量和恩格拉黏度的乳化沥青样品,再利用Meclod法计算出乳化沥青和机制砂的理论洒布量并根据试验确定机制砂的单一级配粒径.通过脱石率试验、抗滑性能试验、砂封层渗水性能等试验对理论洒布量进行调整,综合试验所得结果和实际施工中的相关影响因素.结果高黏乳化沥青砂封层的配合比宜选用固含量为70%,恩格拉黏度为10的乳化沥青样品,洒布量为1.1 kg/m2,机制砂选用2.36~4.75 mm单一粒径集料,洒布量宜为6.7 kg/m2.结论通过试验最终得到了高黏乳化沥青砂封层的最佳配合比,为工程实践研究提供了理论数据.

有输入饱和的欠驱动VTOL飞行器滑模控制

垂直起降飞行器(vertical take-off and landing,VTOL)是典型的非线性、欠驱动系统,实际工程中VTOL飞行器的执行机构通常有饱和特性,针对这种模型的特点,对原始数学模型进行了解耦坐标变换,通过可逆坐标变换化成一个最小相位系统和一个非最小相位系统,之后采用滑模设计方法设计控制器。为了解决执行机构的饱和问题,将超出饱和受限的部分回馈到控制器中,构造一个赫尔伍兹稳定的辅助线性系统,然后把它加入到滑模控制器之中,在控制器中做补偿。利用李雅普诺夫函数证明了系统的稳定性。仿真结果表明,此方法可有效地解决输入受限的VTOL飞行器的镇定和轨迹跟踪问题。

序列分段算法在普朗克常量测定中的应用

分析了光电效应测试普朗克常量传统处理方法的局限,提出了应用序列分段算法确定普朗克常量的一种新方法,并利用该方法对实验数据进行了处理,结果显示该方法较传统方法具有更高的精确度.

高速开关阀的复合PWM控制策略分析与优化

针对单一PWM控制的高速开关阀(HSV)存在响应慢和功耗大的问题,从信号产生机理出发,提出了一种复合PWM控制策略,该复合PWM由基准PWM、激励PWM、高频PWM及反向PWM组成。首先,给出复合PWM的作用机制与工作原理;其次,通过仿真分析了激励PWM、高频PWM及反向PWM的占空比在不同工况下对高速开关阀性能的影响规律;最后,分别为激励PWM、高频PWM及反向PWM的占空比设计了相应的基于状态量反馈的闭环控制器。结果表明:与单一PWM控制相比,所提出的复合PWM控制器可以有效减少线圈的功耗和阀芯的关闭时间,线圈电流在阀芯最大开口维持阶段降低约80%,阀芯关闭时间减少约62. 5%。

矿用小型滑移式装载机遥控系统的设计

介绍了滑移式装载机的结构及其工作原理,并根据矿井巷道的实际工作环境,提出前装后卸的设计方案。分析并设计了小型滑移式装载机的液压系统,在此基础上设计了其遥控系统。选用合适的控制芯片,设计了比例量以及开关量的遥控电路,为矿用小型滑移式装载机的设计以及其他工程机械遥控系统的设计提供了理论依据。

雪车运动员赛季伤病特点研究

对中国雪车队运动员伤病情况进行调查和记录,分析赛季不同阶段伤病发生率、损伤部位和损伤类型等特征。研究显示,雪车运动员腰部及下肢损伤比例较高,且以持续性伤病为主,腰肌劳损的发病率接近50%。赛季不同阶段,运动员损伤特征有差异,夏训阶段的损伤发生率明显高于“体能+推车训练”阶段和“滑行训练+比赛”阶段。其中,夏训阶段持续时间长、体能训练强度大,是整个赛季损伤高发期,体现在伤病分布部位多且各部位伤病率高,主要为腰、膝、大腿和踝关节的损伤。不同位置和不同性别的运动员表现出不同的损伤特征,舵手外周损伤率高,而刹车手表现出核心损伤率高的特点;男运动员腰、背、肩、踝、骨盆、颈等部位的损伤率高于女运动员,膝、大腿、臀等部位的损伤率低于女运动员。整个赛季过程中,教练员和医务人员需特别注意运动员腰部和下肢关节等处的功能状态,体能训练中谨防肩部和腕部损伤,推车训练中重点预防肌肉拉伤和擦伤。舵手在滑行训练中,头颈部损伤率并不高,但在滑行时应保持适当坐姿高度,注重翻车后对头颈的保护;滑行时,刹车手必需时刻保证腰部肌肉用力,对抗离心力等对躯干核心部位造成的伤害。

IGCC蒸汽侧合理的运行方式

通过对两种IGCC系统的变工况分析 ,比较了蒸汽侧滑压运行与定压运行时的性能 ,指出以选用滑压运行为佳 ,这时不仅IGCC的效率高些 ,且汽轮机的排汽干度较高 。

地空导弹发射动力学建模与仿真研究

针对采用地面滑轨倾斜发射方式的导弹,根据发射模型的特点,建立发射动力学模型,推导其离轨发射运动方程组,对"一"字型滑轨与"品"字型滑轨,分别取不同的导轨长度和发射倾角进行仿真计算,得到导弹离轨运动参数和离轨运动规律,结果表明,导弹的离轨运动特性与滑轨长度和发射倾角有关,此外,对于"一"字型滑轨,还须考虑导弹离轨时的下沉问题。