极坐标系下黏性流动的拟谱方法

针对拟谱方法在极坐标下遇到的坐标奇异以及压力边界条件难处理等问题,提出了一种新的基于极坐标系下的拟谱方法.该方法在一致网格上直接求解非定常原始变量形式的N-S方程,采用算子分裂法来解耦速度和压力,在径向采用Chebyshev-Radau配置点,在角方向采用标准的Fourier配置点.同时对压力的谱导数矩阵进行了变换,使边界上的压力点不出现在计算方程中.把该方法应用于圆截面的曲线管道的层流流动中,数值实验结果表明,该方法成功解决了极坐标系中的坐标奇异问题;对压力谱导数矩阵的变换,避免了对压力提非物理的边界条件,保证了解的精度,同时也消除了虚假压力模式     

作基于Nagle算法的嵌入式TCP协议

针对在8/16位低速处理器上实现传输控制协议（Transfer Control Protocol TCP）过于复杂的问题,通过对TCP协议进行简化,减轻了微处理器的运算负担,降低了对系统存储空间的要求,使得TCP协议能够在8/16位低速处理器上实现.嵌入式网络中大量使用长度很小的数据帧,使得网络带宽利用率极低,为此在协议中应用了Nagle算法,减少了协议所需带宽,提高了协议的吞吐率.采用NS-2（Network Simulator-2）进行的仿真结果表明：该方案是有效的,现已经在普通8位处理器上实现,并通过了在多种宽带网络上进行的测试,在网络电能表中得到了实际应用.     

高精度制冷工质PVT实验系统研制

研制了一套高精度制冷工质PVT（温度 体积 压力）实验系统,该系统由自行开发的测控软件进行计算机实时测控.通过对系统的误差分析表明,实验系统的温度测量不确定度小于±6 mK,压力测量不确定度小于±1.3 kPa.实验本体的体积用氦作了标定.利用本实验系统,对293.15～323.15 K的HCFC22气体进行了定容式PVT实验研究,结果表明,HCFC22的密度测量值与美国国家标准与技术研究院（NIST）提供值的平均偏差小于±0.064%,最大偏差小于±0.356%.整个系统自动化程度高,控温精确稳定.     

一种近红外光谱水果内部品质自动检测系统

基于傅里叶变换近红外漫反射光谱技术探讨了水果内部品质快速自动检测的新方法.建立水果的内部品质自动检测系统由光源、迈克尔逊干涉仪、近红外漫反射光纤探头组件、铟镓砷检测器、数据采集卡和水果样品室等部件组成.利用该系统对不同采收期雪青梨糖度和总酸度进行了自动检测试验并结合多元校正算法偏最小二乘法,建立了雪青梨漫反射光谱与其内部糖度、酸度的相关关系.试验结果为：定标误差分别为0.25%、0.02% ,预测误差分别为 0.32%、0.02%.经研究表明,该自动检测系统可以直接用于水果内部品质的快速定量分析.     

永磁型无轴承电机的设计与控制研究

为了深入研究永磁型无轴承电机的设计方法及控制策略,提出了计及定、转子定位偏心的悬浮力解析模型及该解析模型中悬浮绕组参数的设计方法.该方法基于永磁型无轴承电机悬浮力产生机理和电磁场有限元分析,进行电机设计,得到永磁型无轴承样机的系统参数.在此样机系统基础上,讨论了转矩控制子系统的转子磁场定向矢量控制、悬浮控制子系统的模糊自调整比例 积分 微分（PID）控制策略,并进行了悬浮运行实验,结果表明该设计参数与实际样机参数基本吻合,验证了该设计方法的正确可行性,该控制策略有效地解决了无轴承电机模型复杂、参数时变等实际因素的影响,保证了其运行控制的鲁棒性.     

气动发动机台架性能试验研究

作为新型动力,气动发动机的功率和气耗率是影响其运用推广的关键因素.为了准确了解气动发动机的功率和气耗率的变化趋势,利用改造的样机进行了台架试验,得到了速度特性曲线和负荷特性曲线.结果表明在进气压力不变时,随转速升高发动机功率线性下降,气耗率升高,在高转速时气耗率恶化;在转速不变的情况下,随着负荷的增加,发动机气耗率下降,进气压力升高.从结果可知气动发动机的特性不同于传统的内燃机,其最佳工作区间在较低转速、较高负荷的区域,此时,其动力性能和经济性能较好.在其推广运用过程中,要根据此特性对配套的零部件进行改造或重新设计.     

无刷直流电机换相转矩脉动的电流预测控制

分析了永磁无刷直流电机换相原理,提出了一种换相电流预测控制方法以抑制换相转矩脉动.在换相期间依靠检测非换相绕组上的电流,采用换相电流预测控制的方法,确保换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等,从而保证了换相期间非换相电流的恒定,达到了抑制换相转矩脉动的目的;同时采用时间延迟控制（time delay control,TDC）方法分析和估计参数扰动对换相转矩脉动的影响,认为参数扰动对换相转矩脉动的影响可以忽略不计.仿真和试验验证了该方法能够有效地减小电流脉动,抑制了换相转矩脉动.     

稳定线宽的过曝光控制

在利用激光图形发生器制备微细图形时,为获得稳定的线条宽度,提出一种对薄胶层进行过曝光的技术.准直光束经物镜会聚后光斑的能量呈近似高斯分布,当胶层的曝光量阈值远离高斯型曝光量曲线的头部时,可以弱化线宽对实际曝光量或胶层曝光量阈值等变化的敏感度,从而提高线宽的稳定度.在涂有0.6 μm薄胶的基片上,采用渐变曝光量的方法,利用激光束直写技术制取了一组短弧线,对线宽的测试结果表明,线宽与曝光量关系的实验性曲线和理论模型能较好地吻合.过曝光技术对线宽稳定度要求较高的器件,比如具有螺线波导的集成光学陀螺的制作有较重要价值.     

牛初乳中提取乳铁蛋白工艺的研究

从牛初乳中分离提取乳铁蛋白,建立快速分离纯化乳铁蛋白的工艺.选择弱酸性阳离子交换剂CM SEPHAROSE FAST FLOW装柱,脱脂牛初乳在4　℃下进行动态吸附上柱后进行阶跃洗脱.通过对洗脱条件的比较优化,确定了分离提取乳铁蛋白的最佳工艺条件为：牛初乳料液pH　6.6,上柱速度300　mL/h,阶跃洗脱剂的体积分数分别为1.5%和5.0%的NaCl,洗脱体积流速200 mL/h.乳铁蛋白洗脱液经过超滤和冷冻干燥,得到冻干粉纯度可达98.98%,得率为29.0%.     

定量检测振动觉阈值的自动方法研究

介绍了自主研发的一套用于评价人体外周神经纤维功能的振动觉阈值定量检测系统.该系统的设计以神经生物学原理和实验心理学理论为基础.阈值由渐增渐减转换规则和强迫选择法两者联合得到,并用心理物理学统计算法过滤人体主观感受的影响.该系统具有医生病人双盲的自动检测功能,也兼具医生干预.用该振动觉阈值检测系统进行两组不同的对比实验,分析结果表明,该系统具有良好的重复性、可靠性和精确性.     

EMS型磁浮列车驱动力和悬浮力的计算新方法

针对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车用凸极直线同步电机定子和转子齿槽不连续分布的特点，提出一种基于解析的驱动力和悬浮力计算新方法.该方法在分析列车运行时所在位置处的定子和转子几何分布和载荷分布基础上，根据列车所在位置处的定子电流磁动势分布和磁场强度的分布，计算出所有驱动力的大小.通过研究列车所在位置处的定子与转子总的磁导率函数分布和励磁曲线分布，得出列车运行过程中所有悬浮力的大小.计算结果表明，驱动力和悬浮力的波动频率是定子电流变化频率的6倍.当转子极距大于定子极距时，可以获得较大的悬浮力和驱动力，驱动力和悬浮力的波动也相对较小.     

电动汽车用永磁游标电机的设计与研究

提出具有低速大转矩特性的电动汽车用转子双边永磁型游标电机,结构上采用双定子、中间转子形式.内、外定子设计有能够完成磁通调制作用的调磁齿,转子磁极直接面向两侧气隙,实现了磁场内、外侧的双重调制,增强了电机转矩的输出能力.阐述了该电机的工作原理、说明了设计方法,给出电机设计参数及结构、装配示意图,以转矩的最大输出为目标,对内、外定子调磁齿周向宽度、径向高度及极弧系数等对电机性能有较大影响的结构参数进行优化研究,建立该电机的二维有限元模型,对该电机的电磁性能进行仿真分析,计算结果验证了理论分析的正确性.     

三相倍极感应励磁同步发电机运行性能研究

在三相倍极感应励磁同步发电机中，转子励磁绕组中的励磁电流是由定子直流绕组建立的倍极静止磁场感应产生的，这种励磁电流获得方式及倍极静止磁场的存在，势必影响电机的运行性能，本文对此进行了理论分析及实验研究．结果表明：倍极磁场的存在确会影响电机的运行性能，但由于转子绕组的特殊工作状态，产生一定的转子励磁电流所需的倍极静止磁场气隙合成磁密很低，故电机的工作特性、电压波形、振动和噪声等均无明显恶化．     

内置式永磁电机齿槽转矩削弱方法研究

为抑制永磁同步电机齿槽转矩，减少电机振动与噪声，提出一种定子齿顶开辅助槽与转子外圆偏心的结构来抑制齿槽转矩，提升电机的输出性能.首先建立了定子齿顶开槽前后与主气隙分布函数解析式，分析定子开槽与电机主磁场分布及齿槽转矩的关系，同时分析了转子外圆偏心后对齿槽转矩的影响.以内置3相8极48槽V型永磁同步电机为例，利用有限元法对定子齿顶辅助槽个数、槽宽、槽深、槽位置以及转子外圆偏心距等参数进行优化对比分析，获得最优的参数匹配.结果表明：定子齿顶双矩形对称开槽以及转子外圆偏心的方式能有效改善主气隙磁场分布，抑制电机齿槽转矩，优化后的电机气隙磁密5、11、15、17谐波幅值下降明显，电机齿槽转矩峰值降低了59.6％，反电势波形正弦性增强，平均转矩提升，电机输出性能明显改善.     

直线电梯单电磁导向装置悬浮气隙高度控制

针对单电磁导向系统参数变化及外部扰动对悬浮气隙高度产生的影响,提出了RBF神经网络自适应滑模控制方法.采用RBF神经网络并利用其学习功能,对直线电梯单电磁悬装置不确定参数进行自适应补偿,取代了常规滑模控制切换部分,并且消除了系统高频抖振现象.通过比例微分并行控制提高了RBF神经网络参数的收敛性,改善了局部极小现象的发生,增强了系统的鲁棒性,并采用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性.Matlab仿真显示该方法具有良好的跟踪性和鲁棒性.     

电动汽车永磁同步驱动电机优化波形质量方法

为了提升电动汽车的品质,控制永磁同步电机的振动与噪声,在对内置式永磁同步电机的空载气隙磁密波形与转子磁体结构关系研究的基础上,提出了一种新的气隙磁密波形优化方法.在均匀气隙下,使单个磁极的磁密在空间上不均匀分布.设计了"M"型新转子结构,对"M"转子结构永磁同步电机建立了有限元分析模型,并进行了有限元分析.结果表明:"M"转子结构的气隙磁密波形接近于正弦波,气隙磁密空间各成份谐波含量明显减少,气隙磁密波形正弦畸变率也有所减小,谐波得到了有效抑制.     

轴向磁化永磁微电机转矩与最小尺寸

为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,采用基于单元边的有限元方法对双转子电机的转矩进行了仿真计算,并将直径为20 mm电机的一系列转矩计算结果和实验测得结果进行了比较,计算值和实测值基本一致。得出了轴向磁化永磁微电机定子线圈线宽和线间距均为50μm的最佳布线密度。分析了电机在结构、转矩和气隙磁场多方面因素共同限制下所能达到的最小尺寸,即精密机械意义上的能满足实际应用的最小电机直径为10 mm,厚度为5．2 mm,通以0．1 A的电流时能获得47μN·m的转矩。分析方法和结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导做用。     

动磁式横向磁通直线振荡电机设计

为了实现具有高可靠性的短行程高频往复运动,提出一种动磁式横向磁通直线振荡电机.该电机由单相电源驱动,铁芯叠装方式与普通旋转电机相同,具有结构简单紧凑,动子质量轻,加工难度小,力特性好等优点,适合用于人工心脏、泵、压缩机等领域.针对该电机运行特点,建立电机等效数学模型,推导电磁推力的计算公式与系统的谐振频率,采用三维有限元模型确定电机内外定子和永磁体的设计依据,提出测试方法,并测得样机的静态电磁推力与谐振频率特性.结果表明,电机在等效机械谐振点运行时获得较高的效率且推力与绕组电流成正比.     

带辅助极永磁起动机的电磁场分析

为提高气隙磁场分析计算的准确性,考虑了定转子相对运动对电枢电流乃至磁场分布的影响,开发了带辅助极永磁起动机电磁场分析软件,并对其气隙磁通波动进行了分析．     

气隙调衡式混合励磁直线同步电机特性

针对直线电机无绳提升系统中因气隙不均匀引起的轮轨间振动、噪声和磨损等问题,设计新型的混合励磁直线电机. 通过改变次级励磁电流来调节双边气隙磁场和法向电磁力,进而调节双边气隙平衡,有效地降低轮轨间压力. 介绍新型电机的拓扑结构及气隙磁场调节原理,分析主要结构参数对电机性能的影响,确定样机的基本参数. 研究不同负载工况下次级励磁电流对法向电磁力的调节特性,分析次级励磁电流对直线电机空载反电势和电磁推力的影响. 研究结果表明,次级直流励磁电流对电机法向电磁力具有良好的调节能力,对电机推力输出基本没有影响. 在相同的负载工况下,法向电磁力随次级直流励磁电流基本呈线性变化. 当电机负载增大时,直流励磁电流对法向电磁力的调节能力略有降低. 实验结果与有限元分析结果基本吻合,验证了本文理论分析的正确性.