扩展移相控制的DAB变换器双目标优化策略

为提高双有源桥变换器的传输效率,提出一种基于新扩展移相控制的电流应力和回流功率双目标权重优化策略。首先,根据原边侧输出电压高电平的角度和原副边输出电压之间的移相角关重新定义新移相比,简化传输功率数学模型,再由移相比之间的关系划分出3种工作模式并求出对应的电流应力和传输功率数学模型;在此基础上,推导出回流功率数学模型并进行特性分析;然后,优选出两种覆盖全功率的工作模式并建立电流应力和回流功率权重优化函数,根据极差正规化法求解出最优移相比组合并分析其软开关特性;最后结合所求软开关条件下的最优移相比组合设计出简洁快速的闭环控制策略。通过搭建样机进行实验验证,在电流应力、回流功率以及传输效率方面对优化策略与传统策略进行对比分析。实验结果表明双目标优化策略相较于传统扩展移相控制在低功率模式下系统效率提升了20%,在高功率模式下系统效率提升了11%,验证了设计方案的可行性和有效性。

高速公路纵坡坡度与运行速度的关系

本文在大量实测数据基础上 ,研究小客车在各种纵坡坡度下 ,其自由流速度随坡度的变化规律 ;建立了基于车辆动力性能的纵坡坡度与实际运行速度之间的关系模型 ,并标定、验证了相关参数。研究成果为路线设计采用“运行速度设计方法”

全液压推土机关键技术参数研究

研究了全液压推土机的关键技术参数———滑转率、效率、牵引比和比功率。通过分析牵引效率在滑转曲线上的配置,给出了全液压推土机的额定滑转率为12%～15%。从理论和试验两个方面深入分析了压力和排量对泵—马达系统效率的影响,得到了典型泵—马达效率的试验数据拟合公式。在对全液压推土机驱动系统的匹配目标设计时,除了满足扭矩和功率上的匹配要求外,还应考虑整机的效率。变量泵的变化范围最好控制在βp=0.4～1,变量马达的变化范围最好控制在βm=0.3～1,才能保证整机有较好的牵引性能。通过对典型全液压推土机的统计分析,确定牵引比均值为1.48,比功率为7.2kW/t,具体取值应该稍大于或等于该均值。

大型货车功重比对高速公路连续下坡路段交通安全性的影响

我国目前货运主导型车辆为六轴铰接列车,满载时其功重比为5.2 kW/t,美国AASHTO规范给出的货运主导车型功重比为8.3 kW/t,相比明显偏低,针对该问题的可能解决方案开展调查研究。通过对货车超载、大型货车占比及装载率分别对高速公路连续长大纵坡路段交通安全性影响的调查分析,认为货车功重比偏低是交通事故多发的主要诱因;同时根据京昆高速公路某段车辆载重分布分析可知,在六轴半挂车中不仅没有满载,而且最大装载为40 t,多数车辆满载率仅为60%~80%,相当于六轴半挂车功重比提高20%以上,货车功重比基本上达到7.0 kW/t,这是该段连续长大纵坡路段交通事故率较低的主要原因之一。研究表明:随着我国汽车整体性能的不断提高和将来车辆核载管控规定的完善,我国货车功重比将会实现达到8.0 kW/t以上的目标,那时就能适应较大连续坡长相应的平均纵坡要求;高速公路连续长大纵坡路段平均纵坡掌握应综合考虑工程造价及汽车整体性能的提升。

烟丝整丝率变化率对卷烟卷接质量的影响

在烟丝整丝率达到80 0%以上、烟丝碎丝率控制在3 0%以内、烟丝填充值和纯净度分别≥4 2cm3/g和99 0%的情况下,通过控制烟支单支重量和卷烟机车速,研究了烟丝物理指标、跑条烟丝物理指标、烟丝整丝率变化率对烟支空头率及烟丝整丝率变化率对跑条烟丝结构和填充值变化率等的影响。结果表明:在试验条件下,烟丝结构、烟丝填充值等指标对烟支空头率的影响居于次要的地位,而整丝率变化率是影响烟支空头率的主要因素。整丝率变化率每提高1%,可使烟支空头率降低约0 2%,跑条烟丝整丝率提高约0 92%,跑条烟丝碎丝率降低约0 12%,烟丝填充值变化率增大约1 1%。

交通流中当量车计算方法的研究

回顾了许多从不同角度出发而得出的PCE计算方法，不同方法计算的结果大不相同；文章以车辆相互影响的根本原因出发，结合汽车动力性特征参数，提出了一种新的计算PCE的方法，该方法计算简单，且能准确反映实际车流中车型间的差异。

十一柱塞航空泵转子系统轴径比对功重比的影响

为研究不同轴径比转子系统对航空泵功重比的影响,建立了十一柱塞航空液压泵缸体、传动轴、支撑轴承这3部分组成的转子系统。首先,建立了泵排量、流量和功率的计算模型,基于排量不变原则,设计了16组不同轴径比的航空柱塞泵转子系统,并对缸体强度进行理论校核;然后建立了转子系统的功重比计算模型;最后,通过对缸体强度有限元仿真计算和功重比理论计算,得到了重构建的不同轴径比缸体能够满足转子系统的强度要求和不同轴径比转子系统对功重比的影响规律。为后续航空液压泵的不平衡响应分析以及缸体结构优化设计提供了理论支撑。

基于组合赋权与加权秩和比的电力变压器状态评估

输变电设备运行状态评估是电网企业技术管理的重要内容,针对目前电力变压器健康状态评估模型中存在的对状态量单一赋权不合理、实现步骤较为繁琐、算法性能不稳定等问题,文中采用加权秩和比WRSR(weighted rank sum ratio)模型对电力变压器健康状态进行评估,该模型原理简单,易于实现。通过选取电力变压器运行中典型状态量,采用组合赋权的理论对各状态量赋予权值大小,进而计算评估对象的加权秩和比。利用加权秩和比确定待评估对象的概率单位,并将概率单位作为自变量代入回归方程中得到状态评估结果。实际算例分析表明,所构建的评估模型及其方法,不仅可以实现对单台变压器的健康状态评估,还可对多台变压器的运行状态进行综合优劣排序,可有效服务于电力变压器的运维工作。

紫菜多糖提取工艺优化研究

应用微波技术,采取L9(34)正交优化实验,研究了微波功 率、提取加热时间和液固重量比对紫菜粗多糖提取率的 影响。结果表明,微波提取紫菜多糖最优工艺条件为:微 波功率200w、提取时间8min、水与紫菜的液固重量比为 50:1。

关于降低OFDM系统中峰均功率比技术的研究

主要围绕降低OFDM(正交频分复用)系统中峰均功率比(PAPR)展开研究。先对目前降低OFDM峰均功率比的各种技术进行了分析总结。然后,对信号畸变技术中的加权信号调制技术进行深入的研究和分析,通过仿真证明该技术可以有效地降低PAPR。本文所研究的内容均利用Matlab软件进行仿真。

基于子载波加权降低OFDM系统峰均功率比的方法

本文提出了一种通过对子载波数据进行加权来降低OFDM系统PAPR的方法。该方法实现简单,能有效降低OFDM系统的PAPR,且无需向接收端发送其它用于解调的信息。通过遗传算法求解每个OFDM符号的最优加权向量,在保证PAPR抑制效果的同时大大降低了加权系数的计算时间,并与投影拉格朗日法进行了比较。由于加权引起子载波功率的不同将导致系统SER的下降,但仿真结果表明,在信噪比较高的条件下,只要合理控制加权系数的取值范围,便可以在PAPR抑制能力和SER性能损失之间取得较好的平衡和折衷。

发动机与整车动力性匹配的研究

通过整车动力性指标及其理论计算公式进行分析,同时对低速加速时间与最大扭矩起始转速的关系进行研究,引入了低速动力因子的概念。通过对样本车辆实际的加速时间进行收集并与其相应的低速动力因子关系进行分析,发0~60 km现低速动力因子与整车低速动力性存在线性的反比关系。低速动力因子越大,说明整车的低速动力性越好。由于实际的整车加速时间除与低速动力因子有关外还与变速器速比、行驶阻力等参数相关,故低速动力因子只能定性评价整车动力性的优劣。尤其在整车预研规划阶段,变速器速比、迎风面积、行驶阻力等基础参数尚未确定时,可通过低速动力因子来评价发动机与整车低速动力性匹配的优劣。通过低速动力因子比较,对整车预研阶段发动机与整车低速动力性匹配具有一定的参考及指导意义。

一种轻型大功率直流电机驱动器研制

针对功率质量比要求很高的功率驱动场合,提出了一种轻质量高功率的直流电机驱动器系统。驱动器电路的核心器件为一片CPLD和多片智能功率芯片SPM-IGBT。介绍了电路的硬件设计原理,描述了控制软件的程序结构。系统重量仅为1 kg左右,输出功率达7 kW;经实验表明,系统具有工作稳定、功耗低、体积小、可靠性高、控制灵活等特点,具有一定实用价值。

超小排量高压轴向柱塞泵的研制

为满足外骨骼机器人、工业机械手及航空航天设备小型化和轻量化要求,研制了一种超小排量高压轴向柱塞泵,其排量为1 m L/r,额定工作压力为25 MPa,额定转速为3000 r/min,体积为89.3 mm×44 mm×42 mm,重量为430 g。该泵可双向运转,在高、中、低速运行状态下均具有良好性能。结构上采用球面配流和波形弹簧,前者具备自动调心功能,有效减少泄漏,提高容积效率;后者的应用可进一步减小泵的体积,提高功率密度比。实验表明,所研制高压柱塞泵体积小,重量轻,功率重量比高达17 W/g,额定工作条件下容积效率95%以上,各项性能指标达到设计要求。

基于金属背支撑刻蚀技术的柔性AlGaInP/AlGaAs/GaAs三结太阳电池研制

对柔性GaAs基太阳电池的制备方法进行研究,报道了一种用于制备柔性倒置生长的AlGaInP/AlGaAs/GaAs三结太阳电池的剥离和转移方法——金属背支撑选择性湿法刻蚀技术。在GaAs/GaInP选择性腐蚀的基础上进行了GaAs衬底层的腐蚀,研究了不同类型和体积比的溶液对GaAs/GaInP/AlInP结构腐蚀的选择特性,最终选用不同配比的H2SO4-H2O2系腐蚀液,获得快速、可控制、重复性好的去除衬底的两步腐蚀法。原子力显微镜测试结果表明,通过此方法能够成功地将电池外延层薄膜转移到Cu衬底上,并且在剥离和转移过程中外延层薄膜没有受到损伤。柔性AlGaInP/AlGaAs/GaAs三结太阳电池的开路电压超过3.4V。

电动多旋翼植保无人机升力特性综合测评方法

升力特性是电动多旋翼植保无人机性能测试的重要参数之一。为了实现对电动多旋翼植保无人机升力特性的性能检测,针对不同型号、不同规格的电动多旋翼植保无人机在评价过程中存在无统一的评价指标问题,该文提出了一种半系留式电动多旋翼植保无人机升力特性的测试与评价方法,包括性能检测平台、升力特性测试方法及指标、升力特性的评价方法。为了验证方法的可行性,对3种不同机型(分别为四旋翼机型Ⅰ、六旋翼机型Ⅱ、八旋翼机型Ⅲ)进行了升力特性指标的性能测试试验。试验结果表明:3种机型在功率载荷、重量效率、热效比等方面有较大差异,功率载荷最好的机型Ⅲ比最差的机型Ⅰ大7.6 m N/W,重量效率最好的机型Ⅰ比最差的机型Ⅱ大0.33,热效比最好的机型Ⅲ比最差的机型Ⅱ大10.5 N/℃,反映出3种机型在设计过程中整个动力系统效率、机型整体结构和材料选择上的差异,从而在整机作业性能上表现出差异。在上述指标测试的基础上,结合无人机动力系统数学模型,提出了运用功率载荷、重量效率和热效比进行电动多旋翼植保无人机升力特性综合评价的评分方法,对上述3种机型进行综合评分的结果为:机型Ⅲ>机型Ⅰ>机型Ⅱ,该结果表明所提出的评价方法能有效对不同类型电动多旋翼植保无人机的升力特性进行综合评判。该文所给出的测试与评价方法,不仅能用于电动多旋翼植保无人机性能的评测,还能为机型性能的进一步改进提供参考。

等效负荷扰动下水电机组一次调频容重比对电网频率品质的影响

一次调频是确保电力系统安全运行的主要措施之一,合理投入参与一次调频的水电机组容重比,可确保电网频率的快速恢复,降低事故扩大的可能性。为研究水电机组参与一次调频的特性,建立了两区域互联系统的数学模型,并通过仿真研究,分析了电网等效负荷扰动下投入不同一次调频容量,电网的频率品质及接力器的动作幅度,确定了电网一次调频容量的分配与频率调节过程的关系。

轻型通用飞机主要总体参数初步计算程序

应用Matlab编程技术开发一种面向轻型通用飞机总体参数分析程序,用于其概念设计中主要参数的确定。根据性能设计要求,建立功重比与翼载荷之间的关系函数,绘制界限线图,确定功重比与翼载荷。根据飞机任务剖面,估算最大起飞重量、使用空重和设计燃油重量。程序具有良好的人机交互界面,用户只需输入性能要求以及一些预估参数,就可确定轻型通用飞机主要总体参数。用典型的单发轻型飞机和双发轻型飞机作为算例来验证程序,结果表明:基于程序的设计结果与验证机型的主要总体参数基本一致。

新型无连杆二冲程航空活塞发动机结构分析

为了开发出一种无曲柄连杆机构的大缸径二冲程点燃式活塞发动机,参考国外设计专利,运用三维CAD软件构建发动机概念电子样机,分析发动机结构与工作原理。结果表明:新型大缸径无连杆发动机结构能满足航空活塞发动机高效率、高功重比的需求,具备较高的应用价值。

降低电力线正交频分复用系统峰均比的方法

针对比例选择映射法的峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)高于传统选择映射方法的缺点,提出了一种改进方法。这种方法通过规定新的判决准则,将部分输入信号进行缩小运算,从而达到了进一步降低电力线通信正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统PAPR的目的。分析及仿真结果表明,在保证系统的误比特率(bit error rate,BER)性能的前提下,与原比例选择映射法相比,改进后的方法能够进一步降低系统的PAPR,它具有算法简单、发送效率高且易于与其他电力线通信信道降低PAPR的技术结合使用等特点,在电力线信道中具有较好的实用价值。