水平轴海流能发电机组独立变桨非对称载荷控制方法

海流的湍流特性、剪切作用等会在叶轮平面内引起非对称载荷。以120 kW水平轴海流能发电机组为对象,对基于Fuzzy PID参数自整定的独立变桨载荷控制策略进行研究以降低叶轮的非对称载荷。建立叶片旋转坐标系和叶轮固定坐标系,将叶片所受力和力矩转换到叶轮,得到叶轮的俯仰力矩和偏航力矩。对线性化后的机组载荷模型进行Coleman变换,将叶根弯矩变换到d-q坐标系,从而完成叶轮俯仰力矩和偏航力矩的解耦,独立变桨控制系统简化为SISO系统。桨距角控制器通过Fuzzy PID控制得到d-q坐标系下的桨距角输出信号,并经Coleman逆变换后输出给变桨执行机构,实现独立变桨。最后基于建立的海流发电机组Matlab/Simulink模型,对控制策略进行了仿真研究,仿真结果表明所提载荷控制方法可以有效地降低机组的非对称性载荷。     

新型差速转向机构力分析

本文对履带推土机新型差速转向机构进行力分析，并对各种行驶工况下，变速箱和转向液压马达的输出转速和转力矩进行分析，为该机构的设计提供了依据。     

3-(2SPS)并联机构力传递分析

提出了一种新型三自由度并联机构,通过矢量力学方法和虚功原理建立了机构的静力输入输出数学模型,得到机构的输入力与输出力之间的关系.定义了力、力矩传递性能评价指标及全域性能评价指标,分析了机构参数与评价指标之间的关系.     

半转叶轮仿生推进器及制动力与力矩的计算

半转叶轮仿生推进器是基于半转机构实现韦斯-福(Weis-Fogh)效应的仿生原理构建的新型船舶推进器.文中介绍了推进器的构成及其不同于螺旋桨推进器的推力原理,通过对其叶片进行速度和负载分析,求出在制动这一特殊工况下的制动力、力矩及系统运动方程.     

3-R||R||C三平移并联机构的位置求解及静力学特性分析

对新型三平移并联机器人机构,进行了运动学分析和静力学分析,包括:运用矢量法求解了该机构的位置反解解析解,分析了该机构输出与输入的运动解耦性;运用基于序单开链法的一维搜索法求解了该机构的位置正解数值解;进一步地,采用力雅可比矩阵的方法对该机构进行了静力学分析,得到了输入力矩与输出外力的关系;最后运用MAT-LAB软件进行了运动学、静力学特性仿真分析.为该机构的结构设计与分析提供了理论基础.     

3-（2SPS）并联机构力传递分析

提出了一种新型三自由度并联机构,通过矢量力学方法和虚功原理建立了机构的静力输入输出数学模型,得到机构的输入力与输出力之间的关系。定义了力、力矩传递性能评价指标及全域性能评价指标,分析了机构参数与评价指标之间的关系。     

机电集成静电谐波传动原理

提出了一种基于静电驱动的新型机电集成传动系统,分析了该传动系统的基本工作原理,计算了传动关键零件柔轮的径向变形,给出了电场力的计算公式,得出了工作电压的解析式和输出力矩计算公式,讨论了输出力矩随主要系统参数的变化规律.研究结果为该种新型传动的进一步研究和应用奠定了理论基础.     

新型摆线行星传动浮动盘研究

输出机构是摆线针轮行星传动运动和动力输出的关键构件.提出了一种新型的摆线行星传动形式,简支型浮动盘式摆线行星传动.该新型传动的输出机构的两片浮动盘呈180°对称布置,输入圆盘和输出圆盘采用左、右对称结构,构成简支型浮动盘式结构.在简要介绍该新型传动结构组成和传动原理的基础上,对浮动盘式输出机构的受力、强度以及转臂轴承寿命等方面进行了理论研究,并对浮动盘式输出机构和目前广泛应用的销轴式输出机构进行了对比分析.研究结果表明,简支型浮动盘式摆线行星传动输出机构的承载能力和转臂轴承寿命都有显著提高.     

直叶片液力减速器内部流场及空化性能研究

提出一种新型的可调工况直叶片液力减速器,设计两种工况调节板位置,进而采用三维非定常数值模拟和Rayleigh-Plesset空化模型,对减速器运行全过程中的内部流场和力矩性能进行模拟与分析,并重点讨论了减速器内的空化现象。研究表明:(1)整个减速器的制动过程中,力矩系数基本保持恒定,工况调节板位置越靠近叶轮时的力矩系数越小。空化现象并未对减速器的制动力矩构成显著影响。(2)离心力造成的低压和高转速均是导致空化产生的关键因素。工况调节板越靠近叶轮,空化现象越严重。(3)在相同转速条件下,工况调节板距叶轮的轴向距离越大,其所受轴向合力也越大;轴向合力值随转速的增加而增大,方向始终指向叶轮。     

双定子-双转子型大力矩超声波电机的研制

针对单定子-单转子环形行波型超声波电机的输出力矩小,无法满足大力矩驱动应用要求,提出了采用双定子-双转子结构构造大力矩超声波电机的思想。在保证驱动电源和定子直径不变的条件下,通过增加电机轴向长度,采用单轴共轴的形式将两个转子的力矩并联输出,达到提高电机输出力矩的目的。采用基于结构摄动理论的结构修改法对新型电机两定子的工作频率进行了调谐研究。实验结果证明,新型电机的两定子的谐振频率具有良好的一致性,堵转力矩达到1.1N.m,较同型号的传统超声波电机堵转力矩增大近一倍,表明该电机具有较好的输出性能和实际应用前景。