优化算法在磁悬浮控制器设计中的应用

通过对磁悬浮系统模型进行分析,发现磁悬浮系统是一非线性不稳定系统.传统控制器设计方法的超前校正控制器不能满足系统的改进性能指标要求,在性能上存在较大误差.针对上述不足,提出对传统超前校正控制器进行优化设计.综合设计要求,性能指标,约束条件等各方面因素,应用惩罚函数法将约束优化问题转化为无约束优化问题,得到一个最优设计方案.修正后的系统指标能很好地与设计要求匹配.仿真结果显示,改进方法设计出的系统比使用传统设计方法更好地满足了工程性能指标的要求.     

周期性扰动对鱼鳍波动推进性能影响数值研究

在鱼鳍的推进性能的研究中,鱼鳍波状运动产生推进力使鱼类具有很高的机动性,可以在复杂的水下环境中穿梭自如,可以实现精确的位置和姿态控制,且运动更具连续性和平稳性.针对上述问题,建立了鱼鳍摆动和波动的运动学方程,并借助于流体动力学软件比较分析了鱼鳍在没有前端扰动和加入前端扰动两种情况下的波动推进力和升力产生的机理,分析前后缘涡产生、脱泻、相互作用的过程,揭示前端周期性扰动对鱼鳍波动推进性能的影响及其规律.仿真结果显示:波动鳍对前端周期性扰动形成的尾迹反卡门涡街进行重新调制,可以从中获取能量用于提高自身波动推进性能.研究为研制高性能的多鱼鳍协调控制推进的仿鱼鳍推进器提供理论依据.     

基于MCGS的货物分拣系统监控方案设计与实现

设计了一套货物分拣系统监控方案,用以实现对TVT-METS-3货物分拣系统的在线监控,完成对货物的分拣、加工、装配,以及出入库管理。用MCGS工控组态软件编写控制程序。实际运行结果表明,该系统运行效果良好,人机界面友好,达到了预期效果。     

纳米Al2O3对烟叶热反应产物的影响

为降低烟叶热反应产物中有害物质生成量并增加显效成分含量,考查纳米Al2O3对烟叶热反应产物的影响.采用热分析仪分析了添加不同比例纳米Al2O3的烟叶热解特性,使用Coats-Redfern法对主要热失重阶段进行了动力学计算,通过GC/MS对热反应产物进行分析比较,以优化纳米Al2O3添加量.结果表明:①纳米Al2O3降低了烟叶50℃～400℃之间第Ⅱ～Ⅳ阶段的最大热失重温度,增大了第Ⅱ～Ⅲ阶段的最大失重速率,可促进烟叶热反应;②添加纳米Al2O3后将烟叶热反应第Ⅳ阶段的控制机制由扩散控制转变为化学反应控制,且降低了各阶段的反应活化能E和指前因子A;③纳米Al2O3可不同程度地增加烟叶低温热反应产物中的杂环类、酮类、烟碱含量,当比例为100∶1时,产物中烟碱和总成分含量增加比最大;比例为50∶1时,杂环类和酮类增加比最大.     

CO2应用于中小型水厂原水pH值调控生产性试验

针对水源水pH升高给净水工艺带来的水质风险,以调控水体pH为目的,保障水质安全为目标,在深圳市上南水厂利用CO2释放高效混合碳酸制备系统投加CO2气体,应对原水pH异常升高问题.试验表明,原水投加CO2后,反应pH值基本维持在7.40～7.80,滤后水耗氧量去除率提升10％左右,浑浊度基本维持在0.12 NTU左右,制水成本为0.008元/m3,出水2-MIB浓度低于标准.运行效果显著,水质保障能力提升,制水成本较低,对环境无污染,为同类型原水的大型水厂应用CO2气体提供数据参考.     

基于绿色证书交易机制的含风电场电力系统动态环境经济调度

为了促进风电消纳以及提高电力系统的经济性,构建基于绿色证书交易机制的含风电场电力系统多目标动态环境经济调度（DEED）模型,提出一种基于反向学习混沌搜索的OLCS-MOEA/D算法的DEED调度求解方法。首先,采用广义反向学习初始化种群提高种群多样性,并引入基于Logistic映射的混沌搜索算法以增强算法局部搜索能力。然后,为了验证算法的性能,采用标准测试函数F1—F7进行测试,同时将该算法对模型进行求解,获得了比其他算法范围更广和分布均匀的Pareto解集前沿。最后,对基于绿色证书交易机制的动态环境经济调度与传统动态环境经济调度进行结果对比分析,通过仿真算例验证该模型和算法的有效性和优越性。     

基于提高弱电网新能源并网水平的逆变器功率-电压控制策略

传统功率-电流控制的并网逆变器存在谐波振荡等交互稳定性问题,限制了新能源的并网水平,尤其在弱交流电网中更为突出.为克服上述缺点,提出了一种新型功率-电压控制策略.首先在旋转dq坐标系下建立了逆变器输出阻抗的动态模型,包括主电路参数,锁相环(PLL)动态参数和调节器参数;然后基于波特图分析传统功率-电流控制策略下和本文所提功率-电压控制策略下逆变器输出阻抗的频率特性,证明了本文所提功率-电压控制策略稳定性,可以减小PLL带宽和输出功率的影响,从而提高弱电网中逆变器的额定功率注入功率,最后仿真和实验结果验证了所提出控制策略的有效性.     

碱激发剂对地聚物固化黄土工程特性的影响

为了解决传统的黄土固化剂强度耐久性及环保性差的问题,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、直剪试验和崩解试验研究了不同模数和波美度的水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物固化黄土的工程特性,结合扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、物理吸附试验分析了固化黄土的微观结构.试验表明:随着水玻璃模数降低、波美度增大,固化黄土最优含水率线性降低,最大干密度增加,且模数较波美度对击实特性的影响更显著;固化黄土的抗压强度增大,黏聚力增大.1.5模数、30°Bé时抗压强度为3.42 MPa,黏聚力为548.17 kPa;同时,崩解性减弱,吸水性降低;微观结构上,水玻璃碱激发粉煤灰生成的硅铝酸钠等凝胶产物包裹充填于土颗粒间,相互胶结形成空间网状结构,改善了孔径分布与孔隙结构.水玻璃模数越小、波美度越高,固化黄土的平均孔径越小,比表面积越大,2～4 nm的纳米级孔隙体积越大.     

基于辅助惯性功率调节的虚拟同步发电机模糊控制策略

针对并网逆变器控制应用虚拟同步发电机技术导致系统输出的有功功率发生超调和振荡现象,结合模糊控制提出一种辅助惯性功率调节策略.根据有功闭环零极点分布图明确参数调节存在矛盾,在分析了惯性功率在动态过程中对角频率的影响后,设计出与角频率偏差和角频率变化率相关的辅助惯性功率调节策略,并将该策略与自适应参数调节策略进行比较,得出两种策略的对应关系;进一步设计出精细化的辅助惯性功率调节规律,利用所得规律设计模糊控制器调节动态过程中的惯性功率.基于模糊辅助惯性功率调节的虚拟同步发电机控制策略减小了系统输出功率的超调量和角频率最大偏差,同时减小了系统的调节时间.最后,在仿真模型中设置连续功率扰动工况对所提策略进行了验证.     

准均匀电场下C5F10O/干燥空气与C5F10O/N2的绝缘特性

SF6因优异的电气特性广泛应用于电器绝缘设备中,但其产生的温室效应对大气环境具有极大损害.近年来,C5F10O作为一种环保型SF6潜在替代气体受到国内外科研工作者的关注.为进一步探究C5F10O/干燥空气与C5F10O/N2的绝缘特性,文中利用气体绝缘性能测试平台,对不同气压、不同C5F10O分压下的2种混合气体在准均匀电场下进行工频击穿试验.实验结果表明,C5F10O混合气体绝缘强度随气体压强的增大而增大;提高C5F10O分压亦可提高两类缓冲气体的绝缘强度,且对N2绝缘强度提升相对值大于干燥空气.从绝缘强度考虑,适当增大C5F10O混合气体气压和C5F10O分压,C5F10O/干燥空气比C5F10O/N2混合气体更具潜力替代室内中低压设备中的 SF6.