滚动轴承-转子系统动力学建模与仿真分析

以某细长轴实验平台为研究对象,考虑滚动轴承的接触非线性对滚动轴承—转子系统动力学特性的影响,将基座、轴承的振动纳入到研究范围内,建立了滚动轴承-转子-基座的动力学模型。采用变步长的Runge-Kutta方法对其求解,利用分叉图研究了系统在不同转速、不同转子质量偏心距和改变轴的刚度、改变支撑阻尼时的分叉特点和混沌行为;利用轴心轨迹图、poincare图、频谱图分析了系统在不同状态下的信号特点。结果表明,在细长轴的转子实验台上,随着转速的增加,系统的振动很大,稳定工作的周期运动区域很窄,转子工作时要时刻注意避免混沌运动;轴的刚度对转子的影响很大,大的刚度可使转子运动变得稳定,但同时也会将轴承的振动更多的传递到了转子上;质量偏心对系统的动力学特性有一定的影响,大的偏心会使转子的振动加剧、混沌运动区域变长、最小碰摩转速降低,因而在装配时必须尽量要避免偏心;支撑阻尼对转子系统的振动有很大的影响,随着支撑阻尼的增加,转子的振动幅值降低,混沌区域变窄,周期运动区域大大增加,系统容易稳定。

超高压共轨喷油系统压力振荡的消除

为消除超高压共轨喷油系统电控增压器增压室内压力振荡现象又不削弱增压能力,在阐明系统工作原理的基础上,通过在增压活塞上开设平衡油压节流孔的方式,设计了滑阀式增压活塞偶件结构,建立了改进后超高压共轨喷油系统的仿真模型,并通过超高压共轨喷油系统性能试验验证了模型的准确性,进而利用模型研究了平衡油压节流孔面积、形状和位置对消振效果的影响.仿真结果表明:平衡油压节流孔面积和位置对消振效果的影响大于平衡油压节流孔形状对消振效果的影响.最后,基于仿真结果试制了新型电控增压器,并利用超高压共轨喷油系统试验装置,开展了新型电控增压器和原电控增压器性能对比试验.结果表明:新型电控增压器能使其增压压力峰值比原电控增压器提高10MPa,同时在增压脉冲结束后,增压室内压力能够提前25ms左右回到基压(100MPa)并保持稳定,压力振荡现象得到了明显消除.

GL Studio与Vega Prime在船舶机舱虚拟仿真系统中的应用

应用Vega Prime视景平台和GL Studio仪表仿真软件联合开发船舶机舱虚拟仿真系统的结构框架和所涉及的某些关键技术的解决方法,实现了Vega Prime场景模型的交互控制,以及GL Studio仪表在Vega Prime场景中的显示,并且通过调用API,使Vega Prime场景模型与GL Studio仪表实现相互通信。

增压式高压共轨系统性能试验控制系统软硬件设计

为研究增压式高压共轨系统的增压性能、喷油率的可调性等性能的影响,在系统仿真研究的基础上,设计了Peak&Hold控制式驱动电路和单片机硬件系统,并在Keil-C环境下编写了单片机程序和LabVIEW上位机程序。实现了双电磁阀可调时序控制,制订了匹配柴油机不同工况的增压与喷射策略,并搭建了试验台架。试验结果表明:所设计的Peak&Hold控制式驱动电路不但能够实现电磁阀运动所需的理想电流波形,且电流波形的实现不需要软件参与,极大节省了控制器资源和降低了编程难度;控制电路与程序能够实现信号的独立调节与匹配,进而使得增压式高压共轨系统实现二级喷射压力及可调喷油率。

面向可调喷油速率的超高压共轨系统建模及仿真分析

针对常规高压共轨系统在喷射过程内喷油压力较低、无法灵活实现喷油速率改变等问题,提出并设计了立足国内加工能力和技术工艺的面向可调喷油速率的超高压共轨系统。在介绍其工作原理的基础上,基于AMEsim软件建立了系统的仿真模型,并利用试验验证了模型的准确性;通过模型研究了系统的压力特性和喷油控制特性,同时分析了电控增压器的关键结构参数对系统性能的影响规律。结果表明:面向可调喷油速率的超高压共轨系统可以将燃油压力放大至超高压状态,并且通过改变系统内电控增压器和喷油器各自电磁阀的控制信号作用时间,能够实现灵活可控的喷油速率曲线形状。相比于控制室容积和阀芯质量,出油孔直径和阀芯位移对系统性能的影响较大,随着出油孔直径和阀芯位移的增加,增压室压力和喷油速率峰值增大,而燃油泄漏率先上升后下降。

舰船推进系统中永磁同步电机的滑模控制

舰船电力推进系统中的永磁同步电机长期浸泡在海水中,工作环境复杂,诸如温度、湿度、海水冲击等不利因素限制了机械传感器的使用,而对其控制系统又要求动态响应快、鲁棒性强、可靠性高。采用扩展卡尔曼滤波器进行电机位置和速度辨识的成熟方案解决复杂环境对机械传感器的限制问题;针对传统滑模控制存在抖振的问题,设计了一种带有干扰观测器的滑模控制器,运用干扰观测器来观测系统中存在的干扰量,并用此观测值作为前馈量补偿到滑模控制器的输入端,来消除抖振实现对电机的精确控制,最后通过Matlab仿真证明了此种控制系统对参数与负载变化有较强的鲁棒性,动态响应快。

基于自抗扰控制器的船舶电动舵机控制系统设计

针对经典PID控制无法满足船舶电动舵机系统指标要求的问题,设计一种基于自抗扰控制器的控制算法。分析了船舶电动舵机的数学模型。针对舵机控制对象设计二阶自抗扰控制器,建立基于自抗扰控制器的舵机控制系统。利用Matlab对舵机带负载工作进行仿真,对文中所提出自抗扰舵机控制器与经典PID舵机控制器进行对比分析。结果表明,文中所提出的自抗扰船舶电动舵机控制器能够满足舵机在负载大范围变化以及存在外界干扰时所需的响应速度,并有效改善动静态特性,抗干扰能力强,鲁棒性好,控制效果优于经典PID舵机控制器。

水下机械手控制系统研究

为了研究海洋环境下水下机械手智能控制相关技术,在研究室所研制的无人无缆自主式水下机器人用机械手的基础上,从控制系统硬件和软件两个方面进行了水下机械手控制系统设计;为了实现上位机和下位机之间的信号传输,制定了双向通信协议;最后进行了调试实验,其结果验证了所设计的水下机械手控制系统的正确性和可靠性。水下机械手控制系统的设计为水下机械手智能控制研究奠定了基础。

制冷系统中不凝性气体及其排除的研究

本文研究了制冷系统中不凝性气体的来源、在制冷系统中的分布、危害及排除方法。着重研究了手动式和自动式两种排除方法,并详细地介绍了氟利昂制冷系统和氨制冷系统对两种排除方法的选用。

柴油机高压共轨系统仿真研究

建立了高压共轨燃油系统工作过程的数值仿真模型,仿真结果与试验数据吻合较好。利用该模型研究了喷油器不同喷孔直径和喷孔数的组合对喷油速率的影响。研究结果表明,运用软件仿真技术对高压共轨燃油系统进行仿真计算和优化设计是一种有效方法。

新型舰船综合电力系统的运行分析及发展

综述了舰船综合电力系统技术的国内外研究现状和重要意义,以英国45型驱逐舰为例对机组运行进行了分析,讨论了关键设备和技术的发展趋势。

基于MATLAB双层隔振系统设计

通过对双层隔振中的非刚性基座的运动学方程进行了理论推导,根据运动学推导出的公式,运用MATLAB软件编写程序,设计出可视化界面。得出不同参数值下非刚性基座的传递率曲线,依据传递率曲线修正参数值,达到最佳隔振效果。

变频器在舰船中央空调系统中的应用

通过变频器改变舰船中央空调系统中风机的转速来调节风量,通过变频器改变舰船中央空调系统中冷水泵转速来控制送风温度,以达到节能目的。

基于InTouch的舰艇主动力装置虚拟训练仿真系统的设计

介绍了使用InTouch工控软件开发舰艇主动力装置虚拟训练仿真系统的设计与实现方法。在InTouch上开发图形操作界面,采用服务器-客户机模式建立局域网环境,通过DDE数据传输方式对Minis软件仿真下的主动力装置模型进行操作和监控。本文所述方法对虚拟训练仿真系统的开发具有普遍指导意义。

基于灰色关联理论的某型点火系统故障诊断

本文尝试将灰色关联度分析法引入到某型发动机点火系统的故障诊断中,具有计算简单,结论客观全面,不会与定性分析结论相矛盾的特点。只要获取足够多和精确的仿真数据,就可以获得较高的诊断精度,成功解决故障诊断中的容差识别问题。

对机电专业的优化教学设计

从优化教学目标、教学任务分析、教学结构、教学方法、教学评价方面来探讨如何优化教学设计,提高专业课教学质量,全面提升士官学员的岗位任职能力。

静子存在缺陷碰摩转子系统振动特性研究

针对实际中存在转、静件不均匀膨胀导致碰摩的情况,把静子局部膨胀当作静子局部存在的凸起缺陷考虑,以此建立了碰摩力模型,研究了其振动特性的变化情况,为实际碰摩故障诊断提供了理论依据。

某型充电发电机可靠性试验系统设计与仿真

十二相整流充电发电机常应用于需要高品质直流电源的场所,充电发电机的可靠性试验可以为该型电机的运行状况、维护保养及确定修理周期提供科学依据。文章结合可靠性试验的基本理论,分析了充电发电机恒定应力加速可靠性试验方案,设计了发电机输出作为直流电动机电源的能量反馈试验拖动系统,并进行了基于PSCAD/EMTDC的可靠性试验系统的动态性能仿真分析。仿真结果表明能量反馈可靠性试验系统响应快、稳定性良好。

舰艇动力系统监控设备维修训练平台的研制

为了解决舰艇动力系统监控设备维修技术要求高,训练难度大的问题,研制了基于模拟工作载体的舰艇动力系统监控设备维修训练平台。通过搭建油水管路和压缩空气管路模拟工作环境,安装舰用监控设备和仪器,实现了舰艇动力系统监控设备的功能模拟和操作使用,能够完成监控设备的操作使用、维护维修的教学和训练。实践证明,该平台适用于部队和院校,不仅能够保证多组人员同时开展监控设备技能训练,同时避免了动力系统实装的缺乏造成的影响和技能训练对实装造成的损坏。

电机数据采集和分析系统的研制与开发

利用虚拟仪器技术和USB2005高速数据采集卡开发出一个用于电机试验的数据采集和分析系统,该系统能实现高速连续采集和存盘,并可对参数进行校正以及实时地对数据进行分析和处理,具有界面友好、操作简单、测试精度高的优点,为实验水平和教学效果的提高提供了一个很好的平台。