旋转倒立摆虚拟仿真模型构建与验证

为了解决旋转倒立摆在理论建模与工程应用之间存在偏差的问题,提出一种基于Matlab虚拟仿真与试验数据相结合的建模方法,并使用实物验证模型建立的有效性。通过Solidworks与Matlab连接得到倒立摆刚体模型,在SimMechan-ics内添加机电部分,线性化得到系统在不稳定平衡点的理想模型。在实物试验基础上辨识系统参数,得到仿真模型。在模型基础上研究了倒立摆的起摆与稳摆算法。试验结果表明,虚拟仿真模型可以直观显示与记录系统变量变化情况,与实物结构对比,整体响应与实际倒立摆差距很小。     

压电微镜薄板的大挠度弯曲偏转角解析

通过弹性力学对自由边界条件下的矩形薄板结构进行理论分析,建立了薄板结构的几何、物理及平衡方程。通过分析薄板纯弯曲情况,求得其挠度曲线函数表达式。运用COMSOL软件对基于压电陶瓷(PZT)材料的方形薄板在该条件下进行仿真分析,并通过参数辨识对仿真与理论进行曲线拟合,验证了理论与仿真的一致性。通过实验测试验证了仿真数据的真实性,并在此基础上解出方形薄板的偏转角度,实现了薄板在激光通信领域中对光束的偏转,进而达到精确控制光束偏转角度的功能。     

罗氏线圈与隧道磁阻复合的电流测试方法

针对车载微电网中电流频率成分丰富和电磁环境复杂的环境特征,为了实现车载微电网电流测试的问题,利用隧道磁 阻传感器低频特性好和罗氏线圈中高频特性好的优点,研究了罗氏线圈与隧道磁阻复合的全封闭式电流测试方法。 采用 Ansoft Maxwell 对屏蔽壳体的屏蔽效能进行了仿真分析,利用罗氏线圈和隧道磁阻传感器进行工频测试实验,并以钳形电流探 头作为基准完成标定,将标定后的传感器及测试系统进行微电网储能并/ 离网过程中的尖峰脉冲电流测试实验,进行了数据复 合处理。 实验结果表明,复合后的电流测试信号与钳形电流探头测量信号一致性好,特别是尖峰处误差减小,复合后脉冲电流 峰值相对误差减少到 3. 67%。 罗氏线圈与隧道磁阻两种传感器数据复合的电流测试方法对于装备的电气化测试具有重要 意义。     

“双创”形势下控制类课程实验教学平台建设

“双创”形势下,结合我校电气类和自动化类专业的实际情况,以加强学生工程实践能力和创新创业能力为切入点,构建了满足控制类课程的三个实验教学平台,既保证学生接受扎实的基础实验训练,又受到良好的工程师训练,让学生接触到控制领域的先进技术,激发学生自主学习热情,切实提高学生的实践动手能力、分析和解决问题能力和创新创业能力。     

基于增量分布的燃煤电厂锅炉受热面吹灰优化研究

针对目前锅炉受热面吹灰方式不合理的情况,权衡吹灰带来的锅炉效率的提高和蒸汽损耗,在确保锅炉安全运行的前提下,建立了吹灰优化模型。以某300 MW燃煤电厂机组锅炉省煤器为研究对象,采用集散控制系统(DCS)的数据和基本热力学计算数据实时计算受热面污染率。通过分析相同工况下多组污染率得到同一测点不同时刻的增量分布,根据其分布曲线求取数学期望,根据已知的初始清洁状态,预测未来时刻的受热面清洁状态,以单位时间内换热量最大为目标,对吹灰周期进行了优化。结果表明:与传统吹灰方式相比,采用优化后的吹灰周期指导吹灰,既提高了传热效率,又可减少不必要的蒸汽浪费。     

考虑最小成本的风机轴承维护周期优化

针对风机主轴承可靠度要求高、维护费用高昂这一现状提出了一种基于单位时间维护成本最低的维护优化模型。首先通过对风机主轴承振动信号进行分析,提取能够较好地反映轴承退化过程的特征值,建立威布尔比例风险模型;其次对主轴承退化期内的失效率曲线进行分析,确定主轴承的失效更换阈值;然后通过改进传统的役龄回退因子对维护后的失效率进行修正,通过对模型运算结果进行分析,避免了定期维护出现欠维护的现象;最后确定单位时间内维护成本最优的维护周期。对维护优化模型进行仿真分析,计算结果表明,通过模型优化可以使单位时间维护费用降低14.4%。     

基于模型补偿的风力机变桨距线性自抗扰控制器设计

设计了一种变桨距线性自抗扰控制器,估计和补偿了系统未建模部分和外界干扰,实现额定风速以上时系统输出功率稳定于额定值;并采用模型补偿方法对自抗扰控制器进行优化,减少了参数整定的数目,提高了系统控制精度。对额定功率为300 kW的风电机组分别在阶跃风、阵风以及湍流风作用下进行系统仿真。结果表明,该方法可以快速调节风速变化引起的输出波动,使得系统输出稳定且超调量小,具有很好的稳定性和鲁棒性。     

基于Android的人体平衡能力测试系统研究

为了医生能够准确获取被测者的平衡能力的健康信息,本文设计了一套人体平衡能力测试系统.根据力矩平衡原理计算人体重心坐标,提出了利用包络面积算法计算人体重心坐标包络面积的方法.本系统含嵌入式测试系统、客户端人机交互系统和医师监控系统.嵌入式测试系统对人体重心坐标移动范围及人体躯干数据进行采集并判定其平衡能力; Android客户端人机交互系统实现信息展示并上传数据至医师监控系统;医师监控系统将得到的病人的平衡测试数据上传至数据库进行持久保存.经过多次静物及人体对比测试表明:随着被测物体质量的增加,测量误差逐渐趋于零,验证了测试系统的准确性与稳定性,并且人机交互良好,可以辅助医生判断分析被测者的平衡能力.