基于卓越工程师教育的频率特性分析课堂教学研究

频率特性分析在工程应用中具有重要的作用,在电路分析、模拟电子技术、信号与系统、自动控制理论等相关课程中都涉及到相关章节内容,在不同课程中如何根据工程应用和学生学习阶段把握具体的讲解内容和讲解方式非常重要。本文从频率特性的求解方法和具体物理意义角度开展在不同课程中讲解的方法,从时域和频域角度分别讨论其物理意义和具体的分析方法。通过渐进深化的教学过程和教学方法不断提高学生的知识掌握和应用技能,提高学生的工程意识、工程素质和工程创新能力,强化学生对于频率特性课程知识的综合应用能力。     

考虑建模误差的小型飞行器导航制导控制器设计

由于传统小型飞行器导航制导控制器对于飞行器的飞行状况调查完善度较低,数据收集力度较小,勘查条件较少.因此,本文基于建模误差设计了一种新的小型飞行器导航制导控制器.建立控制器结构,完善数据内部操作结构,获取相关性参数,并根据动力学模型,深入分析控制器数据,整合获取的信息,综合控制器设计优化算法,实现对小型飞行器导航制导控制器流程的设计.实验结果表明,相较于传统小型飞行器导航制导控制器,本文提出的设计能够在一定程度上控制数据设计的具体流向,掌控基础数据状态,具备较高的控制器反应灵敏度,且操作消耗时间较短,能够提供更为优质的系统服务.     

SIL验证与安全仪表系统的优化设计

安全仪表功能(SIF)回路是为了降低特定场景的安全风险而设置的,定级报告中SIF回路的功能描述是工艺设计的完整逻辑要求,包含关键动作及附件动作。安全完整性等级(SIL)验证属于概率学领域研究范畴,影响失效率的因素多且复杂。如果SIL验证无法通过,将造成大量的设计变更,浪费工程投资,影响工期。设计人员应关注SIL定级报告中关键动作的识别、要求平均失效概率以及SIF回路架构的约束。按照文中方法优化测量元件、逻辑控制器、执行元件及辅助元件的设计,可增加通过验证的概率。在没有预验证及安全要求规格书时,可以参考文中典型可通过SIL验证的SIF回路的经验架构进行优化设计,以减少工程变更。     

发明与专利

本发明公开了一种用于无人载具控制器的传感器高频震动传导阻隔减震方法,是包含似不限十利用无人载具控制器外壳与高频震动传导阻尼材料柱相连,并通过高频震动传导阻尼材料柱紧扣住传感器电路板,将传感器电路板悬空置于控制器内,同时通过无人载具控制器外壳锁紧时压缩高频震动传导阻尼材料柱,将高频震动传导阻尼材料柱内部的空气进行压缩。     

基于Newmark法两端支座松动拉杆转子动力学分析

建立了具有两端轴承基座松动故障的拉杆转子模型(松动轴承基座质量称为松动质量块,松动轴承基座与地面连接的刚度称为松动刚度),并推导了其运动微分方程.基于分离变量法和Sturm-Liouville理论得到了有限长滑动轴承油膜力近似解析解,运用Newmark法分析了该转子系统的非线性动力学行为.首先,将无故障转子、一侧轴承基座松动和两侧轴承基座松动转子系统动力学进行比较,结果显示存在松动故障的转子具有更加复杂的动力学行为,而且存在松动故障的转子振幅比无故障转子的振幅大.其次,对两端轴承基座松动情况进行了分析,结果表明转子系统存在着周期、周期三、周期五、周期六、周期七、准周期和混沌等运动形式.同时发现,随着转子转速升高,松动质量块的振动幅度也随之增大.当两端松动质量和松动刚度不同时,松动质量较大或者松动刚度较小的一侧,转子的振幅和松动质量块的振幅较大,随着两侧松动质量和松动刚度差值的增加,两侧转子的振幅和松动质量块的振幅的差值也随之增加.     

绳锯机控制器人机界面可用性评估研究

为提高绳锯机控制器界面交互的可用性水平,以可用性设计原则为基础,构建了基于眼动追踪技术和用户测试的操作界面可用性评价指标体系.根据用户行为特点,综合考虑产品界面的人机尺度和视觉感知需求,改进了控制器的人机界面交互设计方案,并将原界面和改进界面进行眼动试验评估,分析任务完成时长、正确率、至首次注视时间等眼动指标数据及热点图与轨迹图;结合用户测试和可用性量表法,从客观和主观两个角度对设计方案进行验证和评估.结果表明:改进界面的操作效率更高,有效提高了人机界面的可用性和用户满意度,该评估方法可为绳锯机控制器界面的人机交互可用性研究提供参考.     

15CrMoR(H)钢配套焊材研制及其焊接接头性能研究

焊接是承压设备制造过程的关键环节,承压设备配套焊材性能对承压设备的制造质量起关键作用,决定承压设备的最终性能.研制了用于临氢环境的15CrMoR(H)用R307L焊条与H08CrMo(H)/JWF201(H)埋弧焊材,对其焊接工艺及熔敷金属性能进行了研究.特以焊接接头性能为主要指标,采取包括模拟封头热成型在内的多种热处理后,试验数据依旧保持了优异水平.分析焊接接头微观组织,其焊缝组织均为铁素体为主,有少量贝氏体和珠光体.     

H_2S制硫酸装置外部安全防护距离设计

以某酸性气制硫酸装置酸性气缓冲罐为例,进行外部安全防护距离设计,结合当地多种气象,使用PHAST软件和LEAK软件进行H_2S气体扩散和爆炸计算,扩散结果应用于周边人员集中场所的防毒设计以及企业的应急救援,H_2S爆炸计算结果应用于周边人员集中场所建构筑物的抗爆设计,并和《石油化工工厂布置设计规范》(GB 50984-2014)中的建议值进行比对。     

基于可变速率LPPT的下垂控制的微电网光伏 系统的运行频率控制

本文的目的是改善光伏(PV)系统组成的孤岛微电网系统的频率调节。光伏系统运行在有限功率点跟踪(LPPT)模式下使光伏系统的有功功率应用下垂控制,反过来改善了微电网频率的调节。LPPT是用于从光伏系统获得可能比最大功率小的期望功率值的控制技术。可变速率LPPT是可用的LPPT控制中的最好控制技术,在工程中使用的技术。本文中使用的下垂控制器为基于母线频率与标称值(50Hz)的偏差的光伏系统运行在有限功率处提供指定的参考功率设定值。提出了一个案例研究来验证该方法的有效性。     

碳纤维结构排布对其辐射特性影响的分析

为了研究碳纤维的光谱辐射特性，利用时域有限差分法模拟计算了不同排布方式下的碳纤维辐射特性。结果表明：在2D随机排布方式下等半径碳纤维散射因子随着碳纤维含量的降低而减小，当含量降低17.12%，散射因子的最大值降低35%；在2D随机排布方式下非等半径碳纤维，不仅碳纤维含量对材料辐射特性有影响，碳纤维圆柱体的半径也影响其辐射特性，在2.5～3.5 μm波段同含量下碳纤维根数由26增加至56时散射因子增大20%；而且碳纤维3D随机排布方式和2D随机排布的辐射特性偏差较大，2D排布模型代替3D随机排布模型会使碳纤维吸收截面偏差40%。