基于ANSYS Icepak的水下电机驱动控制模块散热仿真与优化

随着浅海油气资源的不断减少,深海油气资源的开发成为未来的发展方向。全电式水下控制模块相较于电液复合式水下控制模块具有反应速度快、电力供给可靠及信号反馈敏捷等优点,这些优点是深海油气资源开发不可或缺的,因此对全电式水下生产控制模块的研发迫在眉睫。水下电子模块(SEM)、水下电子驱动模块(SEDM)是全电式水下生产控制模块(ESCM)的功能实现部分,SEM、SEDM的可靠性在很大程度上决定了ESCM的可靠性。SEM、SEDM的功能主要由内部电子元器件实现,电子元器件的可靠性与温度密切相关,因此文章基于ANSYS Icepak对SEM、SEDM自然散热进行有限元仿真,并根据仿真结果对其结构进行优化,得到SEM、SEDM电子设备发热功率及结构材料参考表,为SEM、SEDM设计提供了理论参考。

“弱凝胶+水基微球”组合调驱数值模拟量化的表征研究

为优化渤海B油田注水开发油田调驱效果,利用CMG数值模拟软件,围绕“弱凝胶+水基微球”组合调驱提高采收率效果展开了优化研究。根据该油田已知的地质油藏属性,对生产井的历史数据进行历史拟合,建立了实际三维地质模型,对影响单一段塞弱凝胶调驱、单一段塞水基微球调驱以及“弱凝胶+水基微球”组合调驱效果的因素进行分析优化设计,并针对相关生产指标进行了预测。结果表明,“弱凝胶+水基微球”组合调驱效果明显优于单一段塞调驱效果;通过数值模拟优选出调剖剂(弱凝胶)最佳注入工艺参数:质量分数为0.50%,注入量为0.00011 PV,A2H井、A3H井注入速度分别为240、200 m^(3)/d;通过数值模拟优选出调驱剂(水基微球)最佳注入工艺参数:质量分数为0.30%,注入量为0.00300 PV,A2H井、A3H井注入速度均为500~600 m^(3)/d。组合调驱方案能有效达到降水增油和提高原油采收率的目的。

一种利用调制解调音频信号模拟惊吓驱离小动物的装置

当前,我国对于自然环境的保护力度越来越大,陆续颁布了一系列的政策,强调了保护自然的重要性,这在一定程度上促进了小动物数量的增加。而在郊区、山区建设的许多变电站,由于离城区较远,随着自动化技术的发展逐渐转为了无人值守变电站。由于人类活动减少,许多小动物都进入到变电站中,对变电站的运行造成影响。为了防止小动物对变电站运行设备造成的影响,文章提出了一种通过调制解调音频信号来驱离小动物的装置,具有成本低、驱离范围广、不扰民等特点,消除了变电站设备的重大隐患,保证了设备及人员的安全,能够大范围推广与实用。

基于ADVISOR软件的双轴驱动混合动力汽车性能仿真模块开发

介绍了混合动力汽车仿真软件ADVISOR的主要功能 ,并针对其局限性对该软件进行了二次开发 ,使之能进行双轴四轮驱动的混合动力汽车的性能仿真。仿真结果表明采用文中提出的方法可有效扩展ADVISOR软件的应用范围 。

伺服电机直接驱动的压力机控制系统研究

传统机械压力机的驱动机构是离合器-制动器、飞轮,这种驱动方式使其传动系统很难变速,故机械压力机的工艺适应性差。针对这种不足,提出了伺服电机直接驱动的压力机控制方案和新的滑块驱动模式,建立了滑块运动控制系统各环节的数学模型,在此基础上建立了基于Simulink的仿真模型并进行了仿真试验。根据伺服压力机的控制要求和监控任务,开发了控制系统软件,介绍了伺服压力机样机的运行情况,最后给出了伺服压力机样机和机械压力机的试验对比,验证了设计的正确性。

隧道中央隔离设施安全效果的模拟评价研究

以山区公路某隧道群为对象,对用于非分离式隧道中的可倒伏示警柱、视觉标线、常规标线等三种中央隔离设施进行了驾驶模拟对比实验;建立了设置有3种隔离设施的道路虚拟实验场景;利用驾驶模拟系统进行受试者实验,对实验中获取的车辆动态数据进行了统计分析.通过对速度及其标准差、车辆行驶轨迹的横向位置及其标准差的分析结果得出:可倒伏示警柱和视觉标线有利于隧道内的行车安全,除去成本因素,可倒伏示警柱的安全性会更高些.

顶部驱动钻机虚拟样机技术研究

虚拟样机技术是一种新型的基于集成化产品和过程开发策略的产品设计开发和评估手段 ,在实践中已显示出优越性。研制、开发的顶驱钻机虚拟样机系统可以对顶部驱动钻机进行基于物理的三维动态仿真和虚拟环境下的性能分析 ,并可对顶部驱动虚拟样机系统数据进行管理。介绍了顶部驱动钻机虚拟样机的总体技术 ,给出了顶部驱动虚拟样机的体系结构及功能结构 ,描述了顶部驱动虚拟样机建模、装配、运动分析和动力分析以及数据管理等软件模块的构成和功能 ,分析了顶部驱动虚拟样机的关键技术及其解决方案。虚拟顶部驱动钻井装置样机系统的研制将改变我国石油机械的产品研制思路 ,为新型顶部驱动钻井装置的设计和制造提供崭新的计算机平台。

基于改进的直接转矩控制的风力机模拟系统

传统的异步电机直接转矩控制系统模拟风力机特性存在低速转矩脉动大、电流畸变等缺点,严重影响其在直驱永磁同步风力发电模拟系统中的应用。采用离散空间矢量调制技术,以改善风机模拟系统的低速性能。设计了基于改进的直接转矩控制的风力机模拟系统的结构,并与直驱式永磁同步发电机组成风力发电并网模拟系统,实现了最大功率点跟踪(MPPT)控制。在Matlab/Simulink仿真环境下建立仿真模型,为实验室建立实物系统奠定了基础。

新型并联冗余驱动地震模拟台

提出一种新型冗余驱动并联模拟平台。水平方向分别有二个驱动接口模块和一个驱动接口模块 ,垂直方向有三个驱动接口模块。垂直方向的三个驱动接口模块附加配重。每个驱动接口模块均可由一根或两根滚珠丝杠驱动。双丝杠驱动时 ,输入单元局部并联 ,经均力机构转化为系统的单一输入。利用该平台构造了一个 8输入 6输出的地震模拟台 ,将垂直方向和水平方向的丝杠寿命分别提高 18倍和 8倍 ,为地震模拟台使用电气机械系统驱动提供了可行的途径。

车辆驾驶训练模拟系统考评模块设计与应用

对某型车辆驾驶训练模拟系统考评模块进行了结构设计(结构框架设计和功能模块结构设计)、流程设计(总体分析流程和功能模块分析流程)和数据库设计,设计主要是针对人员操作时序考评和车辆通过障碍物考评。根据设计的要求,运用面向对象编程技术,采用模块化设计,实现了各考评类。同时,根据某型车辆驾驶考核大纲的要求,依据考评模块的设计,结合考评标准,将考评模块在模拟系统中进行了验证。结果表明,设计的考评模块兼容性及拓展性都能够满足系统的要求,更重要的是实现了训练人员在进行训练的同时,能够准确的了解自身详细的训练情况,及时修正错误动作,提高训练效率和质量,并能在训练考核中获得精确高效的成绩评定的目的。

基于DMD的可见光目标模拟系统设计与实现

目标模拟系统作为导引头电气系统半实物仿真实验的重要组成部分,向可见光探测系统提供动态目标和场景图像,以测试其发现、探测和跟踪目标的能力。分析设计了可见光目标模拟系统结构以及构建了DMD驱动控制模块和光学系统平台,实现解决了DMD驱动控制、灰度调制以及光学投影等关键问题,并成功地实现了将仿真计算机中仿真图像通过DVI接口传输到DMD上以60Hz频率显示。最后,与探测设备进行对接,对可见光目标模拟系统的所有功能进行了验证,结果满足仿真实验要求。

无刷直流电机建模研究

针对无刷直流电机已有的建模方法过程复杂、计算量大、仿真收敛速度慢等缺点,按照系统电气原理结构进行物理连接的方法,建立了无刷直流电机的模型,在详细分析无刷直流电机5个模块构成的基础上,建立并给出了电机本体、转子位置检测、导通逻辑译码、脉宽调制和三相桥式逆变器的模型及设计原理。不同脉宽调制策略的仿真和实验结果表明:提出的方法建模过程简单直观、操作灵活、类似于实际电路的绘制过程,能快速仿真电机的实际运行特性。

顶部驱动钻机的虚拟样机开发

虚拟样机技术是一种新型的基于集成化产品和过程开发策略的产品设计开发和评估手段。顶驱虚拟样机系统可以对顶驱进行基于物理的三维动态仿真和虚拟环境下的性能分析 ,并可对顶驱虚拟样机系统数据进行管理。介绍了顶驱虚拟样机的总体技术 ,给出了顶驱虚拟样机的体系结构及功能结构 ;描述了顶驱虚拟样机建模、装配、运动分析和动力分析以及数据管理等软件模块的构成和功能及其解决方案。对虚拟顶驱钻井装置样机系统的研制将改变我国石油机械的产品研制思路 ,为新型顶驱钻井装置的设计、制造提供崭新的计算机平台。

虚拟制造技术应用于焊管生产的探索

虚拟制造技术是近几年出现的先进制造技术之一,是一个跨学科的综合性技术。从焊管行业的角度介绍了虚拟制造技术在焊管生产领域的应用发展前景,探讨了该技术在成型辊设计与制造、直缝焊管机组的设计、直缝焊管生产中的变形过程和成型力的控制以及螺旋焊管生产中管体残余应力的控制等四个方面的应用。

城市地下道路交通安全研究

以城市地下道路系统为研究对象,利用驾驶模拟舱模拟驾驶员在各种不同条件和环境下的城市地下道路上的行驶情况,总结城市地下道路在交通安全方面可能出现的隐患,统计分析驾驶员的心理、生理因素以及驾驶员的违章行为,车流和道路环境与城市地下快速路系统交通安全的关系和产生的影响,并预测在城市地下道路中可能会发生的多种交通事故,提出预防建议和可采取的紧急救援措施,对城市地下道路系统的建设具有参考意义。

生产线三维仿真系统中驱动模块的研究

生产线上产品的驱动是生产线三维仿真系统的核心。分析了多线型生产线加工过程的假设,提出了多线型生产线上满足驱动模块程序实现的一些假设。根据多线型生产线的运行特点以及假设条件,在Vega平台上开发了生产线三维仿真系统的驱动模块。应用这一模块可以实现产品模型运动、模型制动、加工路径动态选择以及生产线上产品间动态碰撞检测等功能。

直接传动用低速大转矩电动机的研究

设计出了一种机电一体化的特种电机——永磁扇片定子电动机.该电机的新颖之处在于:把电机的定子不做成一个完整的圆,而是整个圆的一部分即扇片定子结构,并且采用模块化设计,定子模块的数量可以根据容量的要求增多;从机电一体化的角度出发,把某些生产机械本身所具有的大直径转动部件的外圆进行改造,加工成或焊接上均匀的齿槽结构作为电机的转子.该电机可以输出只有十几或几十（r/min）的低速和数千（N/m）的大转矩.

电动汽车集成车载大功率充电器的研究

将电动汽车的电机驱动系统重构成蓄电池充电系统,能够省去车载充电器,同时实现大功率快速充电。研究了一种基于12/10极电励磁双凸极电机(DSEM)的集成化充电系统。驱动模式时,采用前级DC/DC变换器与后级逆变器级联的方式驱动电机;充电模式时,该电机的三相电枢绕组作为三相桥式整流器的三个电感,励磁绕组作为前级DC/DC变换器中的滤波电感,由于该电机各绕组自感较大且保持恒定,易于实现小电流纹波充电,且电机在充电模式下仅产生微小脉动转矩,充电效率相对较高。针对所提系统,搭建了基于ANSYS和MATLAB软件的电机本体有限元模型和变换器模型,采用了正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)两种控制方式,对比分析了充电模式下的电流、电压等特性,验证了该集成化拓扑结构的可行性。

基于智能脉宽调制的车辆牵引力控制系统驱动轮制动控制

为实现车辆牵引力控制系统(TCS)驱动轮制动控制的精细调节,对车辆液压制动系统的高速开关阀控制进行了分析,试验确定脉宽调制(PWM)控制规则,基于神经网络PI设计了TCS驱动轮制动控制的智能PWM控制器。利用面向TCS的AMESim与MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析,结果表明,基于智能PWM的TCS驱动轮制动控制方法能够实现对制动压力的精细调节,有效地提高了车辆的加速性。

自适应模糊控制的模拟双针气压表驱动系统研究

针对目前应用于列车驾驶仿真平台中的模拟双针气压表控制系统的硬件结构及其控制策略进行了研究;以C8051F410单片机和双电机驱动控制模块BA6239为核心设计开发了表针电机驱动系统,提出了基于PWM控制技术的转速闭环控制策略;系统能够自动计算电机控制模型参数从而得到转速与PWM控制电压的关系,并通过引入自适应模糊PI转速调节器,减小系统及计算误差,提高动态响应精度;测试结果表明,基于自适应模糊控制的模拟双针气压表能够达到真车气压表的动作要求,为构建列车驾驶仿真平台提供了可靠的硬件支持。