基于嵌入式系统的电机振动分析仪设计

本文介绍了一种利用触控式面板模块工具在WindowsCE系统上开发LabVIEW程序的方法,并将该方法运用到对电机振动测量与分析上,构成了以嵌入式系统为平台的便携式电机振动分析设备。应用LabVIEW软件的强大数学运算功能对振动信号作频谱分析,作为电机故障的预防和诊断依据,具有重要的意义。     

基于音圈电机的波动压力载荷控制研究

为开展波动载荷下滑动电接触摩擦动力学与电流传导机理研究,需在滑动电接触实验机上模拟弓网压力载荷波动,为此设计了基于音圈电机的动态压力伺服控制器.在建立波动载荷伺服系统数学模型基础上,设计了基于音圈电机的改进自抗扰控制方案,给出了改进自抗扰控制器的具体设计方法,并通过与模糊RBF网络相结合,实现参数自整定.针对传统自抗扰控制、PID控制与改进型自抗扰控制进行了仿真对比分析,并对改进型自抗扰控制进行了实验测试.仿真以及实验研究表明,该控制策略具有良好的控制性能以及鲁棒性能,满足实验系统要求.     

电磁操动机构的电磁缓冲仿真实验研究

为弥补弹簧缓冲的不足,提出一种适用于电磁操动机构合闸过程的电磁缓冲控制思想。在触头合闸运动中对通过缓冲线圈施加反向激磁电流,利用反向电磁力来相对减小合闸吸力,从而降低机械冲击、减少触头弹跳、实现合闸缓冲。采用ANSYS三维矢量分析法,针对不同缓冲电流以及不同缓冲位置时电磁操动机构的合闸吸力特性进行了仿真计算;利用实验装置对不同缓冲控制条件下的触头振动情况进行了实验研究。初步研究表明,缓冲电流的大小以及缓冲电流的施加位置、施加时间对电磁操动机构的吸力特性具有重要影响,只有综合考虑这三种因素、选择合适的控制条件才能得到较为理想的合闸特性和缓冲效果。电磁缓冲控制对于其它操动机构中存在的合闸冲击问题也具有一定的借鉴意义。     

永磁机构真空断路器同步关合控制系统设计

针对配电网中性点接地时断路器投入补偿电容器组的情况进行了仿真分析,给出了有效的合闸策略。设计了一种以浮点型DSP为核心的同步关合控制系统,阐述了同步合闸过程,并对同步关合的关键技术进行了研究。提出了单相锁相环(SPLL)前置FIR工频窄带数字滤波器的方法准确跟踪信号相位,避免了谐波对提取过零点的干扰。通过BP人工神经网络方法,建立了不同控制电压和环境温度下预测合闸时间的数学模型,运用改进的最快下降法修正权值和阈值,选择足够多的样本训练网络,具有精度高、容错性强等优点。自适应补偿动作时间,减少三相触头动作不同期。多次试验结果表明,同步控制误差保持在±1 ms内。     

动态计量型抽样检验在企业质量管理中的应用研究

提出一种动态计量型抽样检验方法并应用于轨道机车产品检验。通过评估和筛选产品主要质量特性,结合企业当前产品质量水平和检测资源,针对产品主要质量特性制定一套基于抽样风险的动态计量型抽样检验方案,动态调整产品的使用方和生产方风险来改变抽样检验的严格性。应用实例表明,采用动态计量型抽样检验能有效指导质量检验人员对产品质量特性的监控,在关注产品质量特性是否合格的基础上深入了解产品质量特性的稳定性水平,从而推进产品生产过程质量改善。     

弓网系统滑动电接触表面磨损特征研究

为探究弓网系统受电弓滑板在不同电流、接触压力和滑动速度条件下的磨耗特性,开展弓网载流磨损实验,探讨不同工况下摩擦副的载流效率、电弧能量、摩擦因数和温度;分别使用金相显微镜与表面粗糙度仪对实验后的滑板磨损区域进行分块多次测量,使用一种基于Otsu大津算法的图像处理方法,将凹坑部分从形貌图像中提取并进行标记计算,统计分析不同工况下凹坑面积、数量和粗糙度参数（包括轮廓算术平均偏差和最大轮廓谷深）的变化情况。结果表明：随着电流的增大,凹坑面积和数量增加,粗糙度参数减小;随着接触压力的增大,凹坑面积减小,凹坑数量先减小后略有增大,粗糙度参数减小;随着滑动速度的增大,凹坑面积、数量和粗糙度参数都增大。     

基于回归分析的机车车辆用橡胶关节径向刚度检测方法

通过数据分析发现,机车车辆用整体式橡胶关节径向刚度(有套筒工装)与轴向刚度(无套筒工装)之间和有/无套筒工装的径向刚度之间具有线性相关性,通过回归分析获得整体式橡胶关节径向刚度与轴向刚度之间和有/无套筒工装径向刚度之间的回归方程。径向预压式橡胶关节及轴向预压式橡胶关节径向刚度与压装刚度也具有线性相关性,可通过回归方程以橡胶关节压装刚度计算其径向刚度。本回归分析方法可以提高橡胶关节径向刚度的检测效率,拟合偏差在±5%以内。     

波动载荷下滑动电接触摩擦力建模

在弓网滑动电接触过程中,受电弓滑板磨损加剧,大大缩短了其使用寿命。由于受电弓滑板的磨损问题与滑动摩擦力直接相关,对于滑板的滑动摩擦力的研究具有重要的理论意义。该文采用库伦+黏性静摩擦模型对滑动电接触摩擦力进行建模,再对原始摩擦模型的黏性摩擦部分进行修正,同时引入接触电流和接触力及其波动幅值与波动频率等因素,建立了一个新的摩擦模型。通过自行研制的滑动电接触实验机进行实验,利用得到的实验数据,采用粒子群算法和Matlab对新摩擦模型的参数进行辨识,并对得到的改进摩擦模型进行验证。由实验数据与改进摩擦模型的拟合效果图和残差图可知,改进摩擦模型能够对波动载荷下弓网滑动电接触滑动摩擦力进行合理预测。     

双稳态永磁机构智能控制器研制

研制了双稳态永磁机构智能控制器,利用AVR单片机作为主控芯片进行了硬件设计。控制器包括电源、微处理器系统、电容器电压检测电路、分合闸线圈控制电路、输入/输出单元、过压/欠压监视、保护单元等部分。提出了保证IGBT并联电路可靠工作以及避免影响手动分/合闸的技术措施。Multisim软件的仿真结果验证了所设计电路的可行性;工业现场实验结果表明该控制器性能可靠,能够实现对开关的智能化控制。