开关磁阻电机启动转矩控制策略研究

针对开关磁阻电动机启动过程容易产生制动转矩使转速下降的问题,介绍了开关磁阻电机启动过程工作原理,分析了开通角和关断角对启动转矩的影响,提出了一种电流双闭环的启动转矩控制策略,建立了基于Matlab/Simulink的开关磁阻电动机启动系统仿真模型,与传统的电流单闭环控制策略相比,该方法能有效减小启动过程的制动转矩,使转速平稳上升。     

燃油泵故障诊断试验装置及试验方案优化设计

针对现有燃油泵测试平台只能够完成简单的功能测试,在多故障模式条件下故障检测率低的问题,设计了一套燃油泵故障诊断试验装置及试验方案,并依据试验结果对方案进行了优化。该装置可针对燃油泵7种典型故障进行故障试验,并实时准确地采集其振动及出口压力信号。对采集到的信号进行故障特征提取,构造不同故障特征向量,比较不同传感器信号组合时的诊断效果,优化了传感器的布局。试验验证表明,该装置能够为燃油泵故障诊断提供可靠的故障数据,并且只需一个振动传感器和一个压力传感器就可以实现对泵的故障诊断,减小了工程应用中机载燃油泵状态监测系统的体积及复杂性。     

振动载荷下电路板级焊点失效信号表征及分析

针对板级焊点在振动载荷下的失效问题,搭建了具有焊点电信号监测功能的振动加速失效实验平台,在定频定幅简谐振动实验的基础上,对表征信号进行分析,通过电阻信号峰值标定焊点的失效程度.实验结果表明,焊点失效初期呈现为3个阶段,每个阶段包含电阻变化的平缓区间和陡变区间.随着3个阶段的改变,焊点低阻值区间振动循环数递减,焊点高阻值区间振动循环数递增.在此基础上,以电阻均值表征焊点平均失效程度,建立了表征焊点振动疲劳寿命的多项式模型,可以描述不同阶段焊点阻值和振动循环数的关系.     

振动载荷下板级焊点退化状态表征与分析

为研究振动载荷下板级微互连焊点的退化规律,设计了等幅定频正弦振动试验。采集焊点两端的电压信号,利用退化数据的统计特征对焊点失效过程的电压信号进行阶段划分和趋势拟合。结果表明,焊点的退化数据表征具有健康、轻度失效、重度失效和完全断裂四个阶段。轻度失效和重度失效阶段具有相似的表征形式,均可以分为陡变、缓变和平坦三个区间。采用监测数据计算样本的均值方差,建立了单调递增的退化特征模型。通过数据拟合选取误差较低的表征量,实现了焊点的健康状况评估和失效预警。     

基于模型的SRG输出功率仿真分析

采用基于模型的系统分析方法对开关磁阻发电机(SRG)的输出功率进行仿真分析。该方法依托于SRG的精确建模与仿真平台,选择角度位置控制(APC)和电流斩波控制(CCC)作为研究对象。在单一变量原则指导下,依次研究开通角、关断角、斩波电流幅值、转速等参数对SRG输出功率的影响。仿真结果有效地反映出控制参数与输出功率之间的非线性关系,具有直观、便捷的优点。     

温度与振动耦合条件下的电路板级焊点失效模式与疲劳寿命分析

基于正交试验法研究不同温度与振动耦合条件下的板级焊点失效行为与模式,采用L₉（34）混合水平正交表设计了不同温度（T）、加速度功率谱密度（PSD）与频率（V）条件下的加速寿命试验,结果表明三者对焊点可靠性影响程度为T>PSD>V,且温度是影响焊点失效模式的主要因素,随温度的升高,焊点裂纹逐渐从近封装侧的界面金属化合物（IMC）层向钎体内部扩展,焊点失效模式从脆性断裂向韧性断裂演化.基于焊点失效数据分析,发现焊点疲劳寿命对数值与PCB板背侧最大应变范围存在关联关系,并采用多项式拟合的方法建立了焊点疲劳寿命模型,拟合结果显示,该模型能较好的评估温度与振动耦合条件下的焊点寿命,预测精度较高.     

最小二乘支持向量机在航空蓄电池剩余容量预测中的应用

本文提出了一种预测航空蓄电池剩余容量的新方法.介绍了电池容量常用的几种预测方法及缺点;阐述了用于航空蓄电池容量预测的最小二乘支持向量机(LS-SVM)回归算法原理,并说明了预测模型的建立步骤;提出了交叉验证法来优化惩罚因子和核函数参数,给出了两种误差标准;最后用实验数据验证了所建LS-SVM预测模型的准确性,并与BP神经网络进行比较,仿真结果证明,LS-SVM预测模型比BPNN模型的精度高,更适合用于航空蓄电池容量在线预测.     

基于HP滤波与非线性维纳过程的退化建模与失效分布研究

针对退化建模中广泛采用的非线性维纳过程难以得到失效时间分布精确表达式的问题,提出了一种新的非线性维纳过程退化建模与失效分析方法。首先,运用HP(Hodrick-Prescott)滤波提取退化数据的长期趋势;其次,从理论上说明对数变换消除非线性异方差的可行性;然后,提出非线性维纳过程二步估计方法,利用最小二乘法进行确定性漂移趋势的参数估计,利用极大似然估计法进行扩散参数估计,在此基础上给出首达时意义下非线性维纳过程失效时间分布的精确表达式;最后,以焊点为研究对象进行退化建模与失效分析,实测实验数据分析结果表明,非线性维纳过程退化建模方法能够给出焊点失效时间分布,且精度优于线性维纳过程,更优于回归模型。     

多特征融合灰色模型的板级焊点寿命预测研究

针对板级焊点故障数据繁杂、退化特征不明显、缺乏有效特征提取与预测方法的问题,搭建了板级焊点可靠性评估试验台,提出利用多特征参数融合的特征提取方法和灰色模型的故障预测方法。首先,对电子组件焊点的电阻变化数据进行时域特征参数的相关性分析实现多特征的聚类;其次,利用灵敏度和显著度对不同类别的时域统计特征进行度量,以此计算参数融合权值,构造多参数特征向量;最后,采用灰色模型对特征参数进行预测,并通过融合权值对预测结果进行比例融合。通过试验分析,该方法能够有效对焊点的剩余使用寿命进行预测,提供了一种实现电子设备故障预测与健康管理(PHM)的新思路与手段。     

随机振动载荷下板级焊点失效模式分析

通过搭建振动加速失效实验平台,完成了芯片中板级焊点的失效实验。在此基础上,对焊点进行电镜观察分析,以确定焊点在振动载荷下的失效模式。结果表明,内部焊点基本没有裂纹扩展迹象,裂纹集中于最外侧角的焊点,焊点的损伤程度分布从内至外呈递增趋势。裂纹的分布集中于PCB板侧和芯片侧的IMC层区域,即在焊点两侧的钎料疏松部位,并沿着IMC层区域的Cu₆Sn₅晶粒方向进行穿晶、沿晶扩展。裂纹的扩展接近于贯穿时,易发生瞬间脆性断裂。