弹性元件参数优化对扑翼机构转速波动影响研究

以特拉华大学机械系统实验室所研制的样机模型进行建模,该模型传动机构采用曲柄摇杆机构.传动机构在运转的过程中,翅翼会在气动力和惯性力作用下产生周期性波动,导致电机转速波动增大,影响机构的平稳运行,产生振动和噪声.在仿真试验中引入弹簧元件,可有效降低电机转速波动,利用正交试验设计方法对影响电机转速波动的影响因素进行极差分析,得出弹簧的连接点位置是主要因素,弹簧的刚度系数是次要因素,弹簧原长影响最小.搭建了物理实验平台,验证了仿真结果和正交试验设计方法的正确性.     

基于传感器的飞机地面结霜实验分析与预测

飞机在地面的结霜会破坏飞机的气动外形,对飞机的飞行性能产生不利的影响。为了对地面飞机结霜进行准确监测与预测,利用多种传感器对机翼的结霜环境进行实验研究,通过分析不同环境下模拟机翼的霜层生长曲线,探寻和统计飞机机翼的地面结霜规律。对结霜实验的数据进行分析,提出了不同结霜环境下的多项式回归预测模型。同时将多项式进行正交化,避免了多重共线性,使预测模型的曲线拟合程度高,预测值具有较高的精度,实现了对飞机的地面结霜进行快速精确的预测。     

改进灰狼算法在搬运机器人轨迹规划中的应用

为提高托盘式搬运机器人的运行稳定性,提出一种基于改进灰狼算法的机器人加速度最优轨迹规划方法。针对灰狼算法局部收敛、寻优性能不足等问题,引入Logistic-Tent混沌映射,优化初始种群;引入差分优化算法,提高全局搜索能力;引入淘汰进化机制,优化种群结构,从而全面提升优化性能。仿真结果表明,对比标准灰狼算法和粒子群算法,改进灰狼算法在不同类型的测试函数中具有更好的收敛速度和算法精度;在搬运机器人轨迹规划的应用中,经过该算法优化后的机器人最大关节角加速度下降了44.11%,大幅提高了运行稳定性。     

基于遗传算法的机场充电桩布局选址研究

针对当前机场逐步实行车辆“油改电”的大背景,研究了在今后机场全面推行电动特种车辆的情况下,机场充电桩的布局规划问题。建立了以充电桩管理和建设费用、电动特种车辆路上运行费用及充电等待费用最小为目标函数的充电桩选址模型,分析了电动特车的机场运行流程,在此基础上提出了遗传算法作为模型求解方法,对各算法参数进行标定,潜在地增加了种群的多样性及全局寻优能力。结合机场实例,对模型和算法进行了仿真分析,确定了该机场充电桩布局选址的最终方案,证明了模型的可行性和算法的有效性。     

考虑柔性车架的无杆飞机牵引系统平顺性研究

无杆飞机牵引车（TLTV）通过车架上抱轮机构将飞机前机轮夹紧、抱起,形成飞机牵引系统,通过牵引车提供动力将飞机牵引至指定地点。考虑无杆飞机牵引车柔性车架作用,基于牛顿第二定理和梁的弯曲变形理论推导无杆飞机牵引刚柔耦合系统振动微分方程,对比分析低速与高速牵引作业时,随机、脉冲机场路面激励输入工况下牵引车座椅平面、牵引车质心、飞机机体等关键测点的平顺性,研究飞机牵引系统准静态和动态力学模型的时域振动特性差异。进一步研究高速牵引作业时,飞机质量、车架柔性、牵引车质心及座椅位置对飞机牵引系统平顺性的影响规律,结果表明适当改变牵引系统关键参数可提高飞机牵引系统的平顺性。     

改进粒子滤波算法对电动汽车电池SOC的估计

引入SIR粒子滤波算法用于估算电动汽车电池的荷电状态(State of charge,SOC),利用系统状态连续近似分布进行采样的正则化滤波算法解决了SIR粒子滤波算法多样性匮乏问题。结合安时法构建电动汽车电池的状态空间模型,进而对电池模型进行参数辨别,结合SIR粒子滤波算法和改进后的粒子滤波算法在MATLAB中进行实验仿真。仿真结果显示,随着时间的增加,SIR粒子滤波算法估算电池SOC误差会变大,改进后的粒子滤波算法估算电池SOC一直逼近真实值,比SIR粒子滤波算法精度高、适应性更好,为电动汽车电池SOC的估算提供了新思路。     

机场摆渡车动力电池荷电状态估算算法研究

车载动力电池的荷电状态(state of charge,SOC)不仅影响电池的循环寿命,而且影响整车的安全性。快速而准确的荷电状态估算是电源管理系统的重要组成部分。通过对实验数据进行曲线拟合,分析了荷电状态的影响因素。将扩展卡尔曼滤波算法(extended kalman filter,EKF)和无迹卡尔曼滤波算法((unscented kalman filter,UKF)应用到动力电池SOC估算中,针对机场电动摆渡车特殊的运行特点,设计合理的SOC估算算法,用MATLAB进行仿真并分析算法的快速性和准确性。     

航空电磁阀原位遍历功能性测试

针对传统航空电磁阀功能性检测过程中由于人工手动测试而产生的测试效率低、误差大等问题,提出并设计一种航空电磁阀原位遍历功能性测试系统。使用该测试系统无需拆卸电磁阀或分解所在的控制电路,将测试转接线缆与航空电磁阀被测端口直接连接,实现原位测试;通过配置矩阵开关节点和被测端口的接线对应关系,依次闭合所有测试回路,实现遍历测试。根据对电磁阀故障因素的仿真并分析数据结果,该测试系统能够快速测试出航空电磁阀的功能性是否完好,并且测试结果准确、可靠。     

电动行李牵引车动力参数匹配与车架设计

车架担负着支撑整部汽车、安装汽车上的动力和电力系统等附件以及承受行驶时各种复杂工况所引起的载荷等任务,而电动汽车与燃油汽车的车架的配载方式及结构又有很大不同。根据民用航空机场货物行李运输特点提出了一种新型的大牵引力行李牵引车,对其动力参数进行了设计匹配。先运用Solid Works建模软件对行李牵引车车架进行了的三维实体建模,再运用Hyper Mesh软件进行有限元前处理,利用ANSYSY软件对所设计的车架进行静态强度分析、模态分析。根据分析结果对车架结构进行了优化。     

基于传感器的飞机地面除冰模拟实验研究

飞机除冰是影响民航冬季安全运行的重要因素之一,为了优化飞机除冰液参数,设计了飞机地面除冰室外实验。在冬季室外条件下通过对结冰的模拟机体表面喷射加热的除冰液进行除冰,在除冰过程中对除冰液流量、除冰液温度进行控制,通过安装在机体上的温度传感器和光纤传感器得到飞机机体表面温度变化和冰层厚度变化情况。通过分析实验结果可得:在一定范围内,除冰液温度升高能有效提高除冰速率;除冰液流量增加也能提高除冰速率,但当除冰液流量超过一定值时,射流冲击成为除冰的主要动力。