超临界二氧化碳干气密封稳态性能研究

以超临界二氧化碳(S-CO_2)干气密封为研究对象,建立变黏度变密度雷诺方程,通过构建物性数据库的方式对黏度及密度进行处理,并采用有限差分法对控制方程进行求解,得到端面压力分布,并计算开启力、泄漏量、摩擦扭矩和气膜刚度等稳态性能参数。结果表明:随着压力、转速的增大,开启力、泄漏量、摩擦扭矩、气膜刚度等参数均增大;随着槽坝比和槽深的增加,开启力、泄漏量和气膜刚度均增大,摩擦扭矩减小;随着槽数的增加,各稳态性能参数均减小;将槽坝比控制在0.5～1的范围内,有助于提高密封稳定性。     

矿用直线振动筛结构故障分析

针对煤矿选煤厂直线振动筛工作过程中出现的结构故障问题,采用有限元仿真与现场测试结合的方法对振动筛出现故障的原因进行了分析研究。介绍了振动筛的主要结构及常见故障,并以某矿选煤厂发生大梁断裂的振动筛为例,对该振动筛进行三维建模和有限元模态分析,分析结果表明:随着模态阶次的增加,振型的变化逐渐由移动转为结构本身的扭曲变形。在该振动筛空载工作状态下,选用本质安全型便携式测振记录仪进行振动测试并处理测试信号,得到该振动筛的工作频率。结合模态分析结果和实际测试结果,判断出空载时频繁运行振动筛是造成其大梁断裂的主要原因。根据故障原因给出维护建议:应当尽量避免振动筛在空载或物料较少的状态下长时间运行;在振动筛投入使用前,应预先了解振动筛的工作状态及可能存在的薄弱环节,尽可能避免结构故障,保证振动筛可靠运行。     

Systematic convergence of nonlinear stochastic estimators on the Special Orthogonal Group SO(3)

This paper introduces two novel nonlinear stochastic attitude estimators developed on the Special Orthogonal Group with the tracking error of the normalized Euclidean distance meeting predefined transient and steady‐state characteristics. The tracking error is confined to initially start within a predetermined large set such that the transient performance is guaranteed to obey dynamically reducing boundaries and decrease smoothly and asymptotically to the origin in probability from almost any initial condition. The proposed estimators produce accurate attitude estimates with remarkable convergence properties using measurements obtained from low‐cost inertial measurement units. The estimators proposed in continuous form are complemented by their discrete versions for the implementation purposes. The simulation results illustrate the effectiveness and robustness of the proposed estimators against uncertain measurements and large initialization error, whether in continuous or discrete form.     

煤矿井下小断层延伸长度定量化预测研究

以山西A矿开采的3号煤层采掘活动已揭露的小断层资料为基础,选取断层落差、倾角、延伸长度3个参数,通过多线性回归方法构建NW、NE 2个方向的断层延伸长度预本构模型,并进行现场应用。结果表明,构建的小断层预测模型预测的小断层延伸长度的准确率在90%以上,可以为后续揭露小断层延伸长度的确定提供可靠的参数指导。     

开关磁阻直线电机的设计及其推力优化

设计了一种开关磁阻直线电机,使用JMAG软件对其进行了仿真和优化。进行了推力公式的推导,研究了导通顺序和初始位置对电机推力的影响,并分析了三种典型情况的磁力线分布。对电机的定子和动子的齿部和轭部高度、宽度及铁耗进行仿真优化,得出了最优参数。将有取向硅钢应用于该电机,研究了推力与轧制角的关系,并与使用普通硅钢的开关磁阻直线电机进行了对比,推力有一定提升。提出在动子齿部开切向槽的方案,结果表明,开切向槽对推力的影响较小,并能显著减小推力波动。     

楼宇型分布式能源系统设备容量和运行策略优化研究

设备容量优化和运行策略优化是分布式能源系统设计，运行的关键问题。为实现分布式能源系统的经济效益，能效水平和环境效益最大化，针对楼宇型分布式能源系统建立了相对普适化的物理模型和数学模型，以粒子群优化算法和线性规划相结合，采用两阶段优化方法计算系统的最优容量配置，并给出运行策略。以某写字楼的分布式能源系统为例，得到最优的系统设备容量和全年逐时运行策略，并采用遍历法验证计算结果的准确性。优化的分布式能源系统与传统供能系统相比，费用年值降低7.79%，年总能耗降低24.18%，污染物排放量减少了62.77 %。     

离子液体的溶液热力学模型研究进展

离子液体是近年来发展起来的一种绿色介质，在化工反应和分离过程中具有广泛的应用前景。离子液体的溶液热力学性质和相平衡数据是其相关工艺过程设计的基础。本文从如下几个方面综述了离子液体溶液热力学模型的研究进展，即溶液热力学研究方法、溶液热力学模型的构建、离子液体的结构和分子间作用力、离子液体的溶液热力学模型及其在相平衡计算中的应用。重点分析了适用于离子液体溶液热力学性质计算的状态方程模型和过量Gibbs自由能模型或活度系数模型，离子液体的电解质和非电解质溶液模型，以及这些模型对ILs结构、氢键和静电作用的处理方法。分析了这些模型的优缺点，并对今后离子液体的溶液热力学研究提出了建议。     

匹配机械弹性车轮的电子稳定控制器参数分析

为了提高匹配机械弹性车轮(MEW)的某越野车操纵稳定性，考虑MEW与传统子午线轮胎侧偏特性存在的不确定性摄动，基于Lyapunov稳定性理论为电子稳定控制(ESC)程序设计了鲁棒反馈控制器；引入轮胎侧偏刚度不确定性的范数有界模型，运用Schur补引理和线性矩阵不等式(LMI)求解反馈矩阵。设定不同的车速和路面附着系数，通过搭建CarSim/Simulink联合仿真平台对控制器展开鱼钩试验，仿真结果表明，匹配MEW的ESC控制器能够保证车辆行驶的稳定性，横摆角速度与质心侧偏角跟踪误差分别稳定在0.03~0.3 rad/s与0.06~0.1 rad之内，并且设计的控制算法对MEW在05倍普通充气车轮侧偏刚度变化范围内具有很好的鲁棒性，从而为匹配MEW的整车主动安全控制提供了理论参考。     

基于极点配置的推力矢量伺服系统控制策略研究

针对推力矢量伺服系统提出了一种采用状态反馈对系统极点进行配置的方法,同时采用该方法设计了Luenberger状态观测器,在此基础上实现了伺服系统的稳态控制。通过仿真和实验表明,采用该方法设计的推力矢量伺服系统的性能优于基于输出反馈的PI-陷波滤波控制的系统性能。     

Robust SVM-direct torque control of induction motor based on sliding mode controller and sliding mode observer

This paper proposes a design of control and estimation strategy for induction motor based on the variable structure approach. It describes a coupling of sliding mode direct torque control (DTC) with sliding mode flux and speed observer. This algorithm uses direct torque control basics and the sliding mode approach. A robust electromagnetic torque and flux controllers are designed to overcome the conventional SVM-DTC drawbacks and to ensure fast response and full reference tracking with desired dynamic behavior and low ripple level. The sliding mode controller is used to generate reference voltages in stationary frame and give them to the controlled motor after modulation by a space vector modulation (SVM) inverter. The second aim of this paper is to design a sliding mode speed/flux observer which can improve the control performances by using a sensorless algorithm to get an accurate estimation, and consequently, increase the reliability of the system and decrease the cost of using sensors. The effectiveness of the whole composed control algorithm is investigated in different robustness tests with simulation using Matlab/Simulink and verified by real time experimental implementation based on dS pace 1104 board.