基于压扭联轴器的二维缓冲阀的仿真特性研究

传统车辆换挡缓冲阀动态稳定性能差,将2D数字技术与缓冲阀相结合,能有效提高其重复精度且滞环小,但已有2D数字缓冲阀传动精度低且易污染。据此,提出一种压扭联轴器式2D缓冲阀。以重量轻、惯性低而且灵敏度高的压扭联轴器作为传动装置改进现有2D缓冲阀,利用AMESim实现主阀部分的结构仿真,在数学建模的基础上采用Simulink实现先导阀的特性输出,进行联合仿真,实现了不同工况条件的缓冲阀性能分析。仿真结果表明:基于压扭联轴器的2D缓冲阀缓冲特性与理想曲线趋势一致,验证了结构及仿真方法的有效性。     

轴向柱塞泵缸体位姿机液一体化联合仿真

轴向柱塞泵在实际工作过程中会发生缸体倾覆现象,影响轴向柱塞泵的可靠性和寿命。为揭示缸体倾覆的原因,运用1D-3D联合仿真模型进行研究。分析了缸体x, y, z 3个方向上的受力情况及动力学方程。搭建轴向柱塞泵1D液压系统模型以及3D多体动力学模型,并通过接口实现仿真模型间的数据交互,得到完整的机液一体化仿真模型。对于不同工况下的缸体位姿进行仿真分析,结果表明:联合仿真模型能准确模拟缸体的受力情况,分析不同工况下的缸体位姿,可作为揭示缸体倾覆现象有力的分析工具。     

L频段机载腔体双频滤波器协同仿真设计

提出了一种利用HFSS和Designer协同仿真快速设计双频滤波器的方法。两路滤波器都由同轴腔体带通滤波器组成,采用T型抽头的馈电方式,通过灵活的布局来减小滤波器的体积,最终加工了实物,给出了仿真和实测结果。该滤波器的工作频带覆盖1.421~1.858 GHz,并使得1.576~1.604 GHz频段的抑制在30 dB以上,整体尺寸仅为140 mm×86 mm×45 mm,满足了机载环境的使用。目前,该滤波器已应用于多个工程。     

集成大规模需求响应资源的智能电网数字实时协同仿真方法

激活负荷侧资源的需求响应(DR)潜力是目前智能电网的重要研究课题,但DR资源所具有的海量、多样和互动特点给实时仿真带来了巨大挑战。文中提出了一种集成大规模快速DR资源的智能电网数字实时协同仿真方法。首先,选择解耦点将包含DR资源的电网进行分区解耦,依据动态响应的不同进行多速率仿真。其次,设计了包含双向控制的接口算法以构成协同仿真。然后,分别分析了数字实时协同仿真在微网和高压电网中的典型应用,并采用RTDS和GridLAB-D给出了仿真系统的具体构成。最后,以大规模空调负荷为例验证了所提协同仿真方法的有效性,该方法可以利用通用计算机扩展现有数字实时仿真系统对大规模快速DR资源的仿真能力,具有良好的可扩展性与经济性。     

融合时间同步策略的主从式信息物理系统协同仿真平台实现

随着电力系统与信息通信系统耦合程度的不断加深,通信带来的信息延时、数据丢包和网络链接中断等问题使得传统的电力系统仿真方式(解耦通信或理想通信仿真方式)难以满足现实的需求。文中在分析现有信息物理系统(CPS)建模技术的基础之上,设计了基于MATLAB和OPNET的主从式CPS协同仿真平台。详细阐述了协同仿真平台的系统架构,以及协同仿真平台中的物理系统模型、信息系统模型、仿真交互模型和基于软件的虚拟量测设备的建模实现方式,重点分析了所设计的融合式时间同步策略。最后通过微电网仿真算例,验证了所建立的协同仿真平台及其时间同步策略的准确性和有效性。     

与变压器容量相近时自起动永磁电动机起动性能研究

针对自起动永磁电动机在油田中应用出现起动困难问题,结合自起动永磁电动机自身的起动特性和油田变压器容量低这一特定的应用场合,自起动永磁电动机较大的起动电流会导致低容量变压器产生较大的变压器电压降,影响电动机起动性能的发挥。有必要研究自起动永磁电动机起动对变压器电压降的影响,利用场路耦合联合仿真法,在考虑变压器电压降的情况下对电动机的起动性能进行了分析,分析了电机设计参数对其带载起动能力的影响,并通过实测数据进行了验证。根据研究可得变压器电压降对电动机的牵入能力影响较小,在设计的时候可侧重提高其起动转矩,研究结果对油田类负载变压器容量的选择和电动机的选用具有参考价值。     

高速轨道结构振动及传递特性

高速列车的快速发展使板式无砟轨道得以广泛应用。利用有限元分析软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK,建立车辆-弹性轨道耦合动力学模型,分析车辆运行的安全性和平稳性,研究轨道系统的位移、加速度、加速度功率谱密度、载荷特性,以及不同速度对轨道系统的振动影响,并对系统振动的主要影响因素进行初步探究。结果表明,轨道结构的垂向振动位移、加速度及载荷在由上至下传递过程中呈递减趋势,且钢轨到轨道板的衰减幅度大于轨道板到底座;轨道系统的振动能量主要集中在0~150 Hz范围内,大于300 Hz的钢轨振动能量经扣件衰减后基本未被向下传递,且速度升高,功率谱密度峰值出现的位置向右移动;速度为300 km/h时,钢轨垂向加速度功率谱密度小于100 Hz的峰值频率主要与钢轨固有模态有关,大于100 Hz的峰值频率呈倍频关系,且与轨道系统固有属性相关。联合仿真提高了研究效率,揭示了车辆-轨道系统的垂向振动特性及传递规律,为工程应用提供了参考依据。     

基于模糊PID算法的车身稳定控制策略与多工况联合仿真

汽车电子稳定系统(ESP)是一项关键的主动安全配置,它能够在车辆高速过弯时防止出现侧滑和失控,维持汽车的稳定行驶.为了评估并提高不同工况下整车行驶的稳定性,就需要对目前的车身稳定控制算法进行比较并改进.本文基于Carsim软件建立了某乘用车的整车动力学模型,联合Simulink软件进行车身稳定控制的联合仿真.把整车行驶的侧向位移、质心侧偏角、横摆角速度和侧向加速度等动力学参数作为评价量,基于双移线、正弦和角阶跃工况,采用传统的PID控制算法和目前较新的模糊PID控制算法对整车的行驶稳定性进行控制.仿真结果表明,模糊PID控制策略的实时性和自适应性更好,能够提升整车的行驶稳定性和成员的驾乘舒适性.     

横风下高速列车流固耦合动力学联合仿真

基于车辆-轨道耦合动力学和空气动力学建立了高速列车流固耦合动力学行为的联合仿真计算方法。通过将车辆-轨道耦合动力学计算程序嵌入流体力学程序中,避免了流体和固体两个求解器之间的数据交换通讯,并且采用耦合迭代步内流固边界条件气动力线性插值的办法,实现了流体和固体两个求解器时间迭代步长的独立选取,提高了计算速度。利用建立的流固耦合计算方法,研究了6级横风环境下列车以350km/h速度运行时的流固耦合动力学行为。比较了离线仿真和联合仿真两种方法下列车气动力与姿态、安全性和舒适性指标的差异。研究表明:列车-气流的流固耦合效应对头车气动力和姿态的影响显著,头车安全性指标有所恶化。     

多轴鼓轮系统同步控制机电联合仿真研究

为研究多轴鼓轮系统同步控制问题,提出一种独立伺服多轴同步控制系统的机电联合仿真分析方法.建立三鼓轮系统动力学模型并分析其动力学特性;基于对控制系统的分析,建立了多轴同步控制模型,整定了三环控制器参数.通过ADAMS/MATLAB联合仿真,分析主从式控制结构下相邻轴位置同步误差以及耦合控制对系统性能的影响.仿真结果表明同步误差在允许范围之内,通过添加耦合控制能有效减小系统误差.通过实验验证了主从式多轴鼓轮系统有较好的同步性能,符合设计要求.