热离子空间堆控制系统研究

空间堆与传统地面反应堆的运行特性和控制方式不同，研究空间堆的控制系统十分必要。基于Matlab&Simulink工具箱，建立了热离子空间堆仿真模型。建立的模型包括点堆中子动力学模型、热工水力模型和热电转换模型。基于热离子空间堆仿真模型，建立了核功率、电功率以及冷却剂出口温度控制系统，并进行了控制参数整定和仿真分析。对电功率和冷却剂出口温度控制系统进行了优化，设计了串级控制系统。仿真结果表明：选用核功率作为被控量的控制系统控制效果较好；选用电功率和冷却剂出口温度作为被控量的控制系统控制效果较差；核功率的超调量较大。使用串级控制器优化后，控制性能得到了显著的提升。     

掺杂n+GaAs的热电式MEMS微波功率传感器在Ka波段的研究

本文主要通过理论设计和性能测试,研究了热电堆的半导体臂n+GaAs的掺杂浓度对热电式MEMS微波功率传感器在Ka波段工作性能的影响.该类传感器基于微波功率-热-电转换原理工作,其中热电堆是由半导体臂n+GaAs和金属臂Au构成.通过建立理论分析模型,探究了灵敏度、信噪比与掺杂浓度之间的关系,以指导传感器的结构设计,并基...     

热电联产压水堆核电机组的控制方案研究

核能热电联产是实现“双碳”目标的重要方法。核能热电联产改造后，供需侧能量平衡关系发生了变化，需要针对热电联产改造后压水堆核电机组开展堆机协调控制方案的研究。首先，以大亚湾900 MW核电机组为研究对象，基于最佳估算程序RELAP5和仿真平台3KeyMaster建立了热电联产模型。热电联产形式包括主蒸汽集管抽汽、中间抽汽和背压机排汽。接着，以主蒸汽集管抽汽为例，通过典型扰动的动态特性分析并验证了所建立的模型。然后，提出了将总蒸汽流量折算为等效负荷的方法，对反应堆功率控制中冷却剂平均温度控制系统进行改造。最后，对设计的控制系统改造方案进行了验证。验证结果表明，该方案能够满足反应堆核功率、电功率和供能热负荷协调控制的要求。所设计的控制改造方案为热电联产压水堆核电机组的反应堆功率控制提供了参考。     

热电堆导热过程的极值搜索控制与优化

以半导体制冷热电堆为研究对象,对半导体制冷片的性能进行分析,通过进行的一系列的实验得出半导体制冷片的降温曲线,及最佳工作电压,为以后半导体制冷片的使用及推广提供可靠的依据。     

汽车发动机电子节气门智能控制系统研究

介绍了国内外电子节气门智能控制研究现状,设计电子节气门总体结构,建立了电子节气门数学模型,设计三种控制模式仿真模块,仿真实验结果表明,普通PID控制结构简单,但超调量大,滑模变结构控制动态跟随性好,超调量小,但动态响应平稳性较差,模糊自适应PID控制具有良好的动态响应性能和变速平稳性能,能够使电子节气门达到较好的控制效果。     

基于MEMS热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围,实现高温测量,根据MEMS热电堆传感器的原理,设计完成了A2TPMB34型MEMS热电堆传感器静态与动态标定装置,通过试验得到标定结果;同时,提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案和实现手段,并对其关键部分一红外衰减片性能进行了分析和讨论。     

p+Si/Au热电堆式气体流量传感器一维模型及其应用

为了优化热电堆式气体流量传感器的结构参数使其灵敏度达到最佳,建立了一个一维数学模型,此模型能够快速反映当器件关键尺寸变化时传感器输出电压的变化,有限元仿真软件结果证实了此一维模型的有效性。并利用此模型对一系列器件关键参数进行仿真分析,结合工艺参数得到了一个最优化的器件尺寸。根据这一尺寸制造了一个p+Si/Au热电堆式气体流量传感器以进一步验证一维模型。测试得到的传感器归一化灵敏度为481 [mV/(m/s)]/W。此参数比之前的工作高出数倍。此外,测试所得的输出电压曲线与一维模型仿真的曲线一致性也较好,进一步证明了这一一维模型的正确性。     

无刷直流电机控制系统的建模与仿真研究

在分析无刷直流电机动态数学模型的基础上,通过MATLAB建立了无刷直流电机控制系统的仿真模型,并通过对实例电机的仿真,给出了仿真结果,验证了模型的可行性.     

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统

叙述了孵化装置中有关温度与湿度的控制方法。为了提高控制精度、改善系统的动态、稳态性能,引入了基于Fuzzy-PI双模控制方法,并利用Matlab进行仿真。通过仿真和实际运行表明,采用了Fuzzy-PI双模控制以后,加快了动态响应,提高了控制精度,有效地降低了超调量,孵化率达到了规定的技术指标。对于实际中存在的非线性、大滞后、大惯性、难以建立数学模型的系统,采用该控制方法,不失为一种好的策略。     

高温陶瓷薄膜热流传感器动态响应有限元分析

航空、航天等领域的高速发展对精密热流测量技术提出了更严苛的挑战。ITO/In₂O₃陶瓷材料相比贵金属材料有着更高的塞贝克系数,并拥有低密度和优异的高温力学性能。基于有限元仿真方法,建立了ITO/In₂O₃热电堆型薄膜热流传感器热电学仿真模型,设计了2种薄膜热流传感器结构,综合分析了热电堆在不同的热阻层分布、热阻层厚度和热流密度下的传热性能和输出动态响应变化,提出了ITO/In₂O₃薄膜热流传感器的优化设计方案。     

基于滑模变结构的发动机转速控制系统

针对工业中传统的发动机PID转速控制系统存在其经常性参数整定不良,运行工况适应性差,且很难同时很好地满足稳态精度、动态稳定性、平稳性和快速性的要求等问题,提出一种基于比例切换函数的滑模变结构发动机转速控制系统。进而介绍了发动机转速控制数学模型,并通过Matlab/Simulink仿真与传统的PID转速控制方法进行对比,验证滑模变结构控制在发动机这种高阶非线性多变量系统中具有响应速度快,超调量小和控制精度高等优点。     

基于变论域模糊PID算法的张力控制

张力控制在工业中应用十分广泛,其核心是保持张力的恒定。目前恒张力控制主要采用的算法有分段PID和模糊PID,但是这两种方法控制稳定性差。在常规模糊控制的基础上,引入了变论域的思想并设计了伸缩因子基于函数类型的变论域模糊控制器,以此对执行机构为磁粉制动器的张力系统进行控制。通过建立系统模型对常规模糊控制PID算法和变论域模糊控制PID算法进行了仿真对比,仿真结果表明采用变论域模糊PID算法进行系统控制时具有超调小,响应速度快的优点。     

四旋翼飞行器的建模及控制算法仿真

以四旋翼飞行器为研究对象。为实现对飞行器的稳定控制,首先建立了数学模型和动力学模型,又在此基础上设计了PID控制器和模糊PID控制器,通过模拟仿真判断两种控制算法是否能对四旋翼飞行器进行稳定控制。模型的搭建与仿真实验都基于Matlab/Simulink平台,仿真结果验证了模型建立的准确性,以及在所设定的参数下,fuzzy PID控制器对飞行器的控制较好,能够有效控制飞行器的稳定飞行。     

主动磁悬浮轴承的神经网络自适应稳定性控制

针对主动磁悬浮轴承本质非线性和开环不稳定的系统特征,设计了一种BP神经网络自适应PID控制器。该控制器采用改进的BP神经网络PID控制算法,通过BP神经网络的自学习和权值调整寻找最优的PID参数,克服了常规PID控制参数整定困难的缺陷,实现了系统的自适应控制。通过MATLAB/Simulink环境和S-Function模块建立了主动磁悬浮轴承控制系统模型,并进行了系统仿真实验,结果表明,BP神经网络自适应PID控制系统响应速度更快,具有更好的动态性能和稳态性能。     

绕线式异步风力发电机的最大风能追踪控制

以双PWM交流励磁电源控制的绕线式异步风力发电机系统为对象,研究了有功功率和无功功率的确定原则和计算方法,进而研究了双馈异步电机的功率解耦控制。给出变速恒频风力发电机最大风能追踪的控制策略,仿真研究表明基于电网电压定向的矢量控制策略,通过转子侧变换器和双馈电机之间的数学模型,能够有效地实现最大风能追踪。提高风电机组的运行和运行效率。     

基于铁摩辛柯梁理论的超起系统控制算法精度研究

大吨位履带起重机引入超起系统,使得其工况变得复杂,吊载质量也变得更大,因而起重机主臂和超起桅杆挠曲变形也更加明显。由于挠曲变形明显,导致臂架头部和根部的角度值相差很大,会直接影响超起系统控制算法计算的精度。引入铁摩辛柯梁理论对大吨位履带起重机主臂模型和超起桅杆模型进行简化,对臂架上角度传感器测得的角度进行修正,从而提高超起系统控制算法的计算精度。最后进行实验验证,实验结果表明该方案对大吨位履带起重机超起系统控制算法精度提高提供了有效方法。     

基于高加速气悬浮运动的精确定位控制系统

针对多孔质气悬浮运动系统的特点，对其建模分析，并提出了一种高加速气悬浮运动的精确定位控制系统。就气悬浮运动系统的特点建立了详细的模型，并在就气浮平台在高加速度、高速度状态下的精确定位问题做了详细的研究，并给提出了相应的解决方法。     

基于递推最小二乘法的温箱系统辨识

温箱在生活中应用越来越广泛,对于温箱的精确控制已成为一项重要课题,所以对于温箱模型的分析和确定十分重要。以温箱为辨识对象,在温箱热稳定的基础上给温箱输入M序列辨识信号来获取辨识数据。采用递推最小二乘法对温箱进行辨识并按照残差定阶法对温箱系统进行定阶、定型。最后在MATLAB中仿真并验证。     

基于ANSYS-CFX的簧片哨流固耦合特性研究

在流体动力式声波发生器簧片哨工作状态下,研究喷射流喷击簧片的流固耦合过程。首先,根据流固耦合分离解法分别建立流体、固体的运动方程,并建立湍流模型。其次,建立仿真模型,并设置边界条件。最后,利用ANSYS-CFX双向流固耦合法计算簧片的动态特性:簧片振动的频率、幅值,簧片与水的瞬态耦合,以及簧片周围的流场变化。计算结果表明此簧片哨在工作状态下,其簧片做低幅、低频振动。     

工业电流变送器的设计与制作

在工业控制过程中,普遍需要测量各种非电物理量,并将其转换为电信号传输到几百米外的控制室或显示设备上。但是专用变送器不能满足工业化的高精度变送要求,对此,设计了一个由传感器、调理电路和两线制电压/电流变换电路构成的两线制高精度变送器。为了方便检验和测试变送器,传感器选用的是电阻传感器。采用两线制传输,这不仅节省大量的传输线,并且省去了大量的传输电流。通过系统测试,设计的变换精度优于0.5%,变换非线性度优于1%。