管道内检测效能指标体系研究

针对管道内检测成本、检测结果验证、检测效果评价,以及如何使用检测结果等问题,开展了管道内检测的专项效能评价研究。将管道内检测效能指标评价分为前端效能评价和后端效果直接评价,并构建相应的评价体系。最后,指出内检测效能评价体系的建设仍需不断地积累经验,完善相关的统计数据;效能评价应基于现阶段管道的具体情况分阶段实施。     

Halbach励磁的无刷无铁心被动补偿脉冲电机设计

设计了一种Halbach永磁阵列励磁无刷无铁心被动补偿脉冲电机。从Halbach永磁阵列的原理入手,介绍了该种电机的结构和特点。采用解析计算方法,求解了气隙磁场泊松方程,得到了气隙磁场解析解。利用有限元数值仿真方法,分析了Halbach磁阵列励磁CPA与普通永磁励磁CPA的气隙电磁场分布,得到了决定电机气隙磁场的部分因素,证明了解析方法的正确性,并反映出该设计的可行性和优越性。     

考虑啮合刚度随机扰动的斜齿轮系统分岔特性研究

为了研究时变啮合刚度的随机扰动对斜齿轮传动系统动力学的影响,基于牛顿定律,建立单对6自由度斜齿轮传动系统的随机动力学模型并进行无量纲化处理。结合系统的分岔图、庞加莱映射图、李雅普诺夫指数图、相图和时间历程曲线图,对考虑啮合刚度随机扰动的斜齿轮传动系统的分岔特性进行分析。数值仿真分析结果表明,斜齿轮的时变啮合刚度在不断增大时,斜齿轮传动系统逐渐从周期运动通过倍化分岔变为混沌运动;随机扰动的增大使系统分岔特性发生变化,提前分岔进入混沌,对系统产生本质影响,故在设计时需选择合理参数,保证系统稳定性。     

两相永磁被动补偿脉冲发电机研制

补偿脉冲发电机是一种可广泛应用于高功率激光、聚变反应堆、电磁发射及飞行器电磁弹射的特殊同步发电机,因其需要激励系统产生工作耦合磁场,导致系统体积和质量增大,可靠性降低。为提高其可靠性和储能密度,设计了一种采用永磁体激励,结构较为简单,具有较高功率密度的新型补偿脉冲电机。采用解析方法对样机进行分析,获得了样机的空、负载简化解析模型,解析模型与有限元方法的结果比较一致,可以简单准确地对该电机进行设计与分析。设计了一台缩比样机,开展了样机试验,结果表明:永磁补偿脉冲发电机绕组电感得到有效补偿,缩比样机能够输出较大功率脉冲电流,脉冲电流波形与计算和仿真分析结果基本一致。     

深亚波长尺度的三维超薄声准直器件

文章提出了一个以空气为背景介质、具有强指向性的三维超薄人工结构。该结构包含一个中心螺旋结构,结构上下两侧刻有呈米字型排列的亥姆霍兹共振腔(Helmholtz Resonator, HR)凹槽阵列。中心螺旋结构降低了结构厚度,使整体结构厚度仅为入射波长的1/10,同时延长了声波的传播距离,实现了低频处的法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)共振。两侧HR凹槽阵列将散射声波转换为束缚在结构表面的声表面波,通过声表面波和F-P共振产生的透射声波的耦合实现了声波的准直发射。仿真结果证明该准直低频声束在透射端自由声场的传播距离大于15个入射波长。该三维器件在深亚波长尺度实现了高指向性声辐射,有望广泛应用于噪声控制及电声设计等领域。     

基于抗差自适应估计的微纳卫星相对定位算法

为了解决微纳卫星编队执行姿态机动任务时，差分定位性能降低甚至不能定位的问题，提出基于全视角天线组件的GPS接收和差分定位系统方案.针对星载高动态环境，改进基于几何无关(GF)差分组合和衰减窗口的伪距粗差探测方法.采用抗差自适应扩展卡尔曼滤波算法，将基于新息向量的观测噪声协方差矩阵开窗估计法应用于实时差分定位.建立半物理仿真平台，开展不同场景下的差分定位性能对比验证.结果表明，在全弧段侧摆与区间“侧摆-回正”机动条件下，所提出的基于全视角方案的滤波和估计算法相比于常规方案的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法在定位星数、定位精度上均有大幅提升，在短、长基线情况下分别可以达到厘米、分米级的相对定位精度.     

基于IEC 61850-9-2的数字电能计量参数一致性诊断研究

工程应用中合并单元和数字化电能表之间参数不一致造成的计量系统误差超差、数据无法上传等故障较为常见.介绍了现有的变电站数字化电能计量系统的参数一致性研究内容,归纳得出工程应用现场发生的三种设备参数不一致类型,对各项参数不一致类型进行正向分析,得到相应的故障表征现象,包括电能、电压、电流等数值异常表征.结合工程实际选取故障表征值,确立相应的诊断表格.基于故障表征值获取方式和诊断表格设计了一种适用于半数字化计量体系的诊断方法,并通过试验验证了方法的有效性.该诊断方法能够通过故障现象反向诊断参数不一致的具体原因,加快工程应用现场设备参数不一致导致的故障排除速度.