新型火箭发动机用气驱液泵的内流场分析

作为固液混合推进系统的核心部件,液态氧化剂供应系统多采用涡轮泵,但涡轮泵大多存在体积大、流量低、能耗高、噪声大等缺点.针对这些问题,开展了适合固液混合火箭发动机氧化剂供应的新型气驱液泵的数值仿真研究,探索不同因素对气驱液泵性能的影响.结果表明：气驱液泵的工作过程中流量输出不稳定,活塞越靠近极限位置输出流量越大,活塞越靠近平衡位置流量输出越小;在驱动气体压强越大,液体进口压强越大且液体出口压强越小的时候,气驱液泵的输出流量越大,反之则气驱液泵的输出流量越小.     

基于Adomian分解方法的暂态稳定并行仿真研究

针对目前大规模电力系统难以实现快速实时仿真的问题,提出了一种基于Adomian分解方法的暂态稳定仿真并行算法。首先,在考虑节点权重的同时,采用METIS将大系统拆分成若干子系统,然后采用波形松弛方法对系统进行并行求解。为加速各子系统的迭代过程,所有状态变量经过隐式梯形积分格式差分化后,采用基于Adomian分解的迭代算法配合非诚实牛顿算法进行了求解;为了进一步提高波形松弛法的整体收敛性,同时还使用了窗口方法、预处理方法与波形预测方法;最后,采用2 383节点和12685节点两个算例进行了测试,发电机采用复杂模型,同时考虑励磁调速系统,并通过共享内存的并行环境加以实现。测试研究结果表明,上述算法可以取得较为理想的收敛速度和并行加速比,同时实现了上万节点的超实时仿真。     

转子系统在随机扰动下的动力学同步控制方法

多转子系统在运行过程中,往往需要保持各个转子的运动同步,以达到最佳的性能与输出效果。对于转子系统,设计了一种以支承响应作为输入的控制方法,实现了两个转子系统之间的完全同步。这种同步,在支承受到随机干扰和故障产生的脉冲干扰下,仍然能够保持很好的稳健性。首先对同步控制方法进行了理论分析与证明,然后以弹性支承悬臂转子为对象,进行了仿真验证。模拟实际基础激励,在支承处施加随机与脉冲载荷,仿真结果证明了同步的稳定性,并且达到了很高的精度。     

模糊控制在同步运动中的应用

研究了弹性推射装置水控阀双缸同步运动的控制算法，设计了子系统控制器及同步控制系统调节器，进行了同步控制系统动态仿真，分析了影响系统同步性能的因素。仿真结果表明．所采用的控制算法满足预期要求。     

电液比例位置同步系统的性能分析

本文对长行程的双缸位置同步系统进行分析,采用电液比例方向阀对非对称缸进行控制,就等量方式控制和主从方式控制两种情况进行了分析,利用Matlab进行仿真,对两子系统的输出误差进行对比,结果表明采用同等方式控制要比主从方式控制的响应快.误差减小更快,更易在短时间内达到同步.     

永磁同步风电系统建模及直接反馈线性化控制

构建了空气动力学系统、永磁同步发电机子系统和反馈线性化控制子系统的模型,并给出了具体的MATLAB仿真模型。给出了直接反馈线性化控制的基本原理和实现方法,将该控制策略应用到永磁同步风力发电系统中,采用微分几何线性化理论和最大风能捕获原理,实现了坐标变换和非线性系统状态反馈,达到了永磁同步风电系统线性化,并在MATLAB环境下给出了具体的仿真框图和实现技术。通过系统联合仿真,表明所建永磁同步发电系统模型可以有效实现对控制系统性能的测试,反馈线性化控制具有更高的控制性能,能够确保最大风能捕获。通过研究,找到永磁同步风电系统这一非线性系统的线性化控制策略,从而提升系统的控制品质。     

机电液一体化仿真在腿式液压机器人设计中的应用

机电液一体化系统是不同领域子系统的综合体,为分析液压四足机器人单腿机电液系统的整体特性,运用软件接口的联合仿真方法对液压四足机器人单腿系统进行机电液一体化建模。在联合仿真平台上,对有无蓄能器两种情况进行仿真比较,显示了蓄能器减小系统压力脉动和稳定系统压力的作用。设计了一种仿生足端轨迹,与现有的基于椭圆的足端轨迹比较,发现在同样的条件下,仿生足端轨迹所需的流量更小。仿真结果对液压四足机器人物理样机设计具有一定指导意义。     

客车气制动系统输出压力模型的研究

通过对气制动系统制动过程的分析,针对气制动系统中制动总阀及制动气室的工作状态,引入了物理建模的方法,建立了正常状态下的客车气压制动系统制动气室输出压力特性的模型。为验证该模型的准确性,采用四阶龙格-库塔方法,对所建立的模型进行了计算仿真,得到制动气室的输出压力曲线。与此同时,在与仿真相同的条件下利用整车气制动模拟试验台对制动气室的输出压力进行了测试,仿真结果与试验结果吻合性较好,表明所建立的客车气制动系统制动气室的输出压力模型能够较准确地描述制动气室输出压力变化特性,为气制动系统的理论研究提供了依据。     

气液联动系统及其加载系统建模与机理分析

为驱动大负载实现往复运动,多采用高功重比的液压驱动系统来实现,针对采用压力油箱供油的液压驱动系统即气液联动系统进行机理分析,并对其中各元部件进行数学建模,形成整个气液联动系统仿真模型,并探究关键元件压力油箱的工作机理及其工作特性。通过搭建加载系统进行加载分析,并搭建加载系统数学及仿真模型,通过气液联动系统与加载系统联合仿真模型进行仿真分析。考虑了温度对液压油的影响,实现了对压力油箱的精准建模,通过仿真与实验平台的对比,验证气液联动系统及其加载系统仿真模型的准确性,可为液压驱动系统实际设计与特性分析提供理论基础。     

基于改进型滑动窗主元分析的盾构液压系统故障诊断研究

将主元分析的分层理论应用于盾构机液压系统的故障诊断,首先阐述了盾构液压系统的PCA分块思想,将盾构液压系统整体分成多个子系统,然后对每一个子系统采用改进型滑动窗算法进行分析,最后以盾构拼装机液压系统为仿真对象进行了仿真分析,仿真结果证明了该算法的有效性。     

永磁同步发电机组输出电压控制研究

该文建立了永磁同步发电机数学模型,得到了永磁同步发电机在d-q轴旋转坐标系下的控制方程,由此得到了发电机输出电压控制方程,设计电压外环、电流内环的双闭环控制策略。利用Matlab/Simulink仿真软件对永磁同步发电机系统进行了仿真分析,设计了双闭环控制参数,验证了系统能够实现输出电压恒定控制,并且具有较好的动态响应特性。     

参数不确定柔性机械手的神经滑模控制

通过重新定义系统的输出,将具有不确定性参数的柔性机械手系统分成输入输出子系统与零动态子系统。对输入输出子系统提出神经滑模控制策略,通过满足滑模可达条件对径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络的权值进行在线修正,以逼近系统的非奇异终端滑模控制输入,该方法可有效消除抖振;重新定义的系统输出中的系数,通过将零动态子系统在稳定工作点附近的近似线性化来选取。仿真试验结果表明,该方法实现了柔性机械手点到点的准确控制,消除了柔性机械手末端的弹性振动。     

基于层次着色Petri网的物资储配系统调度问题研究

采用层次着色Petri网研究了物资储配系统的调度问题。用首层Petri网给出了系统运行过程的总体宏观描述,在层次Petri网子页中对固定货架子系统、旋转货架子系统、分拣子系统和输送子系统的动态行为进行了详细刻画。在CPN-Tools仿真环境中分析了系统的整体动态特性,给出并验证了系统的总体调度策略。     

气液增压系统中电磁换向阀建模及特性分析研究

对气液增压系统的组成、原理及关键技术进行了阐述。为了改进气液增压式系统的动态性能,对电磁换向阀进行了数学建模,并采用建模分析软件MATLAB/Simulink进行仿真计算,分析了气隙长度、驱动电流大小、线圈匝数、气源压力等关键参数对电磁阀工作性能的影响。根据仿真分析的结果,对现有气液增压系统的关键部件提出了改进方案,实验结果证明了优化方案的可行性。     

模糊控制在同步运动中的应用

文章研究了弹性推射装置水控阀双缸同步运动的控制算法，设计了子系统控制器及同步控制系统调节器，进行了同步控制系统动态仿真。仿真结果表明，所采用的控制算法满足预期要求。     

基于AMESim-Simulink的新型采棉机采摘与行驶恒转速协同控制

针对装有液压机械无级变速器的采棉机在工作环境下采摘速率与行驶速度的稳定性差、难以匹配等问题,提出了一种基于采棉机单泵控双马达的采摘子系统与变量泵控马达的行驶子系统的恒转速协同控制方法。以采摘速度与行走速度的输出转速恒定为控制目标,通过直接控制、PID控制和双前馈模糊PID协同控制对比验证采棉机采摘与行驶的同步控制。仿真结果表明,双前馈模糊PID协同控制使采摘系统达到稳定状态的超调量减少3.95%,调整时间减少0.124 s;同时使行驶系统超调量减少0.1%,稳定输出转速的调整时间减少3.67 s。双前馈模糊PID协同控制提高了采棉机采摘与行驶的同步稳定性,增强了系统控制性能。     

数控机床直线同步电动机磁悬浮系统反馈线性化控制的研究

由于在数控机床直线同步电动机磁悬浮系统中,直轴电流、悬浮高度与水平速度之间存在非线性耦合,以及负载扰动等不确定因素,会对控制系统产生诸多不利影响。针对该问题,提出了一种新型解耦控制方法。建立可控励磁磁悬浮直线同步电动机(controllable excitation linear magnetic suspension synchronous motor, CELMSSM)的数学模型;通过选取适当的状态变量得到该电动机的仿射非线性模型;在传统电流控制的基础上,利用非线性系统的微分几何理论,通过坐标变换与状态反馈,将电动机仿射非线性模型解耦线性化为直轴电流子系统、水平速度子系统以及悬浮高度子系统的3个可独立控制的线性子系统;根据最优极点配置法设计系统的控制规律,从而实现可控励磁磁悬浮直线同步电动机的动态解耦控制。最后,对控制系统进行仿真研究,结果表明通过反馈线性化控制与传统PI控制仿真对比,所提出的控制策略可使系统的动、静态性能得到显著增强。     

基于T-S模糊控制器的光伏阵列最大功率点跟踪控制

针对光伏发电系统的非线性、强耦合、不确定特性,采用一种基于T-S模糊模型的光伏发电系统局部线性建模方法,并根据建立的局部线性模型,采用并行分布补偿(PDC)控制策略设计了光伏局部线性子系统的T-S模糊控制器增益。通过局部线性子系统的加权求和得到全局非线性系统的T-S模糊模型和模糊控制器增益。基于MATLAB/SIMULINK建立了系统动态仿真模型,仿真结果表明所设计的T-S模糊控制器用于光伏最大功率点跟踪具有可行性,同时保证了系统最大功率点跟踪具有足够的稳态精度与跟踪速度。     

同步振动沉桩系统的仿真分析

对软式非线性同步振动沉桩系统进行动力学和运动学的仿真分析。首先,建立同步振动沉桩系统的软式非线性振动模型,并进行理论上的推导。然后,利用ADAMS运动学分析软件建立同步沉桩振动系统的三维实体模型,并在模型上加入约束副和驱动力,然后对系统虚拟模型进行了运动和动力仿真分析,通过运动轨迹,力的输出等相关曲线让同步振动沉桩系统的仿真分析充分展现。研究表明,利用运动学分析软件对同步振动沉桩系统的设计提供理论和实际工程依据。     

基于ADAMS的80T液压裂管器液压系统建模与仿真分析

在分析80T地下管道液压裂管器液压系统工作原理的基础上,利用虚拟样机仿真软件ADAMS建立系统的可视化模型,在Adams/Hydraulics环境下对裂管器的液压子系统进行性能和参数的仿真分析研究,提高了液压系统的性能。