双发动机动力系统建模与仿真

针对某型无人飞行器采用的双发动机动力系统,根据控制需求建立了该型飞行器双发动机动力系统的数学模型,应用仿真软件搭建了发动机、操纵机构、传动系统和负载系统等模块的仿真模型;基于模型分析和仿真,采用单控制器策略控制两台发动机,对悬停状态下的飞行器双动力源系统进行了恒定转速控制仿真。通过与实验结果对比,基于该模型的发动机控制接近真实的发动机工作过程,该模型可以用于发动机控制器设计,缩短了控制器设计周期。     

基于ANSYS workbench的汽车发动机连杆力学性能分析

以汽车发动机用连杆为研究对象,建立了发动机连杆力学性能分析简化模型。采用Ansys workbench软件static structure模块,利用有限元分析法对发动机连杆模型进行模拟分析,得出了发动机连杆模型总变形、等效应力以及等效弹性应变分布。结果显示,发动机连杆模型最大变形位于发动机小头顶部,最大等效应力位于发动机连杆与大头交接顶角处,为4.09×109Pa,最大等效弹性应变与等效应力所处位置相同为0.02。     

面向航空公司的发动机维修数据管理模型

为了对航空发动机维修数据进行有效管理,根据航空发动机维修数据具有多维性和演化性的特点,将其分为构型数据、对象相关数据和类相关数据。在引入航空发动机物理状态和单元体物理状态概念的基础上,给出了航空发动机构型数据管理模型,解决了数据冗余问题。针对航空发动机服务通告状态难以控制的问题,提出了以主要件为中心的服务通告状态控制模型。为了将航空发动机维修数据有机地组织在一起,在分析航空发动机生命周期的基础上,建立了航空发动机维修数据组织模型。将提出的模型应用于基于Web的航空发动机维修数据管理原型系统,并在某家大型航空公司进行了试用。结果表明提出的模型是有效的,能够满足航空公司的需求。     

汽车发动机测功试验台模糊+积分控制仿真研究

在建立发动机-测功机系统动力学模型、发动机有效转矩模型、测功机转矩模型的基础上,提出了汽车发动机试验台测控系统的转速和转矩模糊+积分控制算法;采用所提出的控制算法对发动机试验台测控系统进行了动态仿真模拟,结果表明控制精度较高、动态响应快,较好地实现了试验台的快速稳定控制。     

汽车起重机发动机振动分析

建立了汽车起重机发动机振动仿真虚拟样机模型,模型考虑了发动机本身振动、传动轴对发动机振动影响,同时考虑到发动机悬置动刚度、阻尼的非线性。进行仿真和试验结果对比,结果趋于一致,证明振动分析模型的正确性。     

基于发动机平均值模型对汽油发动机空燃比进行仿真研究

空燃比作为发动机其他参数调整的基础和依据,在控制参数调整中起到重要的作用。为了使发动机各项性能指标达到最优的目的,需要对空燃比进行精准控制。本文在MATLAB/Simulink的环境下,建立了包含进气系统动力学模型、燃油蒸发与动态油膜模型、动力输出子系统模型的发动机平均值模型。对该模型燃用汽油的空燃比进行了仿真,仿真结果与发动机燃用汽油的化学计量空燃比相同,为进一步研究发动机空燃比控制具有重要意义。     

基于排气分析的发动机故障诊断模糊神经网络模型

根据基于排气的发动机故障诊断中信息模糊、多变的特点,结合模糊逻辑系统的鲁棒性、神经网络的时变性和非线性等优势,建立了发动机故障诊断的模糊神经网络模型.模型的训练与测试结果表明,该模型提高了发动机故障诊断的准确性.     

煤层气的发动机控制方案设计及性能仿真

本文在研究现阶段代用燃料发动机的种类及各类燃料的物理化学性质对发动机性能的影响的基础上,探析我国发展煤层气发动机的可行性,提出了煤层气发动机的控制设计方案,主要包括空气和燃气混合模型、用于控制空燃比的控制阀模型、进气增压系统模型和增压中冷技术模型。     

基于实车状态的发动机均值模型研究

基于实车状态下发动机的测试运行参数,提出了一种改进发动机均值模型仿真精度的方法。首先基于五电机台架对实车搭载环境下的一款自然吸气发动机进行了性能测试,分别获得发动机水温、发动机转速、发动机缸内压力、进气道压力和温度、进气歧管压力和温度、燃油体积流量、发动机飞轮端扭矩、排气歧管压力和温度、排气歧管过量空气系数、三元催化后排气压力和温度等参数;然后运用Amesim/MATLAB软件联合仿真对发动机进行了基于实车搭载环境边界下的数值建模和模型标定。研究结果表明,标定后的发动机均值模型预测结果与实际测试结果最大差值可以控制在8%以内。     

发动机热管理试验与分析

介绍了发动机热管理试验台架,基于这一台架进行稳态工况试验,得到冷却液放热量和发动机各个系统的摩擦功。建立了发动机热管理系统模型,从冷却系统、润滑系统、发动机本体系统,以及各系统的集成等方面对模型进行了分析。基于发动机热管理试验台架和热管理系统模型,对整车新标欧洲循环测试工况进行了模拟分析。     

激光焊匙孔特征的近红外与X射线传感分析

由于多传感匙孔特征参数可以有效地反映大功率激光焊接质量状态,本文研究了匙孔特征信息的提取方法并建立了焊缝成形预测模型。以大功率盘形激光焊接304不锈钢为试验对象,应用近红外高速摄像机和X射线视觉成像系统同时提取了焊接过程中的熔池动态图像,并分割出匙孔区域。针对近红外图像,应用矩方法导出匙孔的不变矩特征,同时定义并提取匙孔面积和最前端点纵坐标两个特征;针对X射线图像则提取匙孔深度和熵两个特征。在不同激光功率条件下得到匙孔特征并进行特征融合分析,然后建立了3个BP神经网络焊缝成形预测模型。探索了匙孔形态、焊接条件和焊接状态三者之间的联系,实现了对焊接过程的在线监测。试验结果表明,将两个传感器获取的匙孔特征信息融合并进行主成分分析变换后,熔宽和熔深的预测绝对误差平均值分别为0.18mm和0.57mm,比基于单个传感器获取匙孔特征建立的BP神经网络分别减小了0.03mm和0.31mm,显示提出的方法能够有效在线监测大功率盘形激光焊接状态。     

可穿戴呼吸测量系统的开发

针对呼吸类疾病患者的呼吸状态监控需求,设计提出一款可穿戴呼吸测量系统。该系统基于热式流量传感器,可实现呼吸信号的采集,系统可穿戴,易于推广普及;采用基于线性回归的标定算法,可自动识别数据阶次,选择拟合曲线,提高测量精度;验证了测量系统设计方案的可行性,对比了不同方案下传感器的输出结果,并进行实际呼吸测试;提出一套人体呼吸特征参数计算方法,可获得呼吸频率、潮气量等肺容量参数,以利于后续医疗分析。实验表明,该呼吸测量系统可以解决人体呼吸状态的实时监控问题,在呼吸医疗领域有较好的应用前景。     

基于电极位移信号特征分析的电阻点焊质量监测

提出一种基于点焊过程信息采集和处理的焊点质量在线监测方法。通过对电极位移、动态电阻信号的实时采集和分析,利用电阻信号动态特征刻画熔核形成的不同阶段,从同步位移信号中提取12个与焊点质量相关的动态特征参量。通过对提取的特征参量与作为焊点质量评价指标的抗剪强度之间的相关性分析,选取相关性显著的特征参量作为输入和抗剪强度为输出,建立线性回归、非线性回归及径向基函数神经网络焊点质量监测模型。监测模型的有效性检验结果表明,建立的三种监测模型都可实现对焊点质量的在线监测。径向基函数神经网络模型的监测准确率高于其他两种模型,其平均验证误差为2.28%,最大验证误差低于10%。     

Analysis of the dynamic hysteresis characteristic of finger seal

The research about hysteresis characteristic of finger seal (FS), which was carried out based on the model with static loads, could not reflect the dynamics behavior of FS system when the rotor runs at high speed. To solve this problem, the relations between the dynamics parameters, structure parameters as well as working parameters in the system were given out through the analysis of finite element analysis result. A mass-spring-damper dynamics model of FS system was proposed and the hysteresis characteristic of the FS system was analyzed. This work shows that the dynamics characteristic analysis of the FS is necessary and the dynamics model proposed in this paper is valid. This dynamics model is the basis for the optimization design of FS system.     

面向航空发动机全寿命周期管理的航线数据处理系统

为采集、管理、处理并预测在翼航空发动机的性能参数,进而为航空发动机性能仿真和维修策略的制定提供支持,开发了航线数据处理系统,它是航空发动机全寿命周期管理系统的重要组成部分。该系统由航线信息管理、机队性能预测、自动报警和评估报告生成等4个功能模块构成。提出了基于多阶次多项式回归理论的机队性能趋势预示算法和基于改进层次分析法的发动机综合评估报警模型。中航集团国际航空公司的实际应用结果表明了上述模型和系统的正确性。     

基于ICA与深度学习的发动机气路系统状态监测

为提升航空发动机气路系统状态监测的有效性,提出一种采用深度学习并结合独立分量分析（independent component analysis,简称ICA）的新方法,对航空发动机气路系统的健康状态进行了监测技术研究。首先,对实际采集的航空发动机气路系统健康监测参数进行预处理,对预处理后的参数数据采用独立分量分析方法进行处理,提取代表当前状态的特征系数矩阵;其次,由提取的特征矩阵创建深度学习状态监测模型;最后,由创建的状态监测模型对航空发动机气路系统健康状态进行监测。为验证所提方法的有效性,采用典型神经网络与支持向量机分别对由主成分分析（principal components analysis,简称PCA)和ICA构建的特征矩阵进行了状态监测研究。结果表明,采用ICA和深度学习相结合的状态监测方法,可以更好地实现对航空发动机气路系统的状态监测,有良好的应用与推广前景。     

变工况下滚动轴承静电多传感器融合监测方法研究

滚动轴承是轨道车辆中最关键的部件之一,其质量好坏直接影响轨道车辆的运行.针对滚动轴承的故障监测,基于多传感器信息融合技术,采用多个静电传感器对滚动轴承进行同时监测,通过时域算法和复杂度度量算法对特征参数进行提取,并提出MWLOF检测算法.根据滚动轴承静电综合监测平台在不同工况下对滚动轴承进行监测试验,结果表明:考虑工况...     

基于彭恒武判别法的高速面铣刀综合性能评价

在分析高速面铣刀变形和振动对其综合切削性能影响的基础上,采用均匀试验设计方法,通过高转速条件下铣刀变形和固有特性数值分析,获得高速面铣刀最大变形与共振频率回归模型;采用彭恒武判别法建立高速面铣刀综合性能判据,并对典型结构高速面铣刀性能进行了综合评判。结果表明,弹性模量、密度等铣刀材料属性对其安全性和高效切削性能具有重要影响;采用铣刀综合性能判据,可有效地控制其变形和共振范围,获得良好的综合切削性能;采用上述评价方法设计的高速面铣刀切削高强度铝合金时,金属切除率达到129600mm3／min,表面粗糙度小于0．8μm,其综合性能满足高速切削要求。     

矿井排水自动化监控系统研究

以矿井排水系统为研究对泵,在分析其特点的基础上,设计了基于现场总线的矿井排水测控系统。设计隔爆兼本安PLC控制器为测控装置,采集系统参数并发出控制指令,经现场总线实现了不同水泵房的信息联网。研究表明设计方案具有信息量大和可靠性高的优点。     

新能源汽车油泵电机电磁力建模及其匝间故障监测方法研究

新能源汽车油泵电机出现匝间故障,无法保证燃料供给、控制压力、提供润滑和冷却等,威胁行车安全。对此,本文提出了一种基于电流和振动信号相结合的匝间故障在线监测方法。首先,根据麦克斯韦张量法构建含有故障电流谐波的电磁力模型。其次,设计了一个多传感器的电机信号采集电路。最后,采用改进的自适应经验模态分解法对经降噪后的振动信号进行自适应分解,利用相关系数法对所得的一系列本征模式函数筛选和重构。综合评估峭度与均方根值之比以及包络谱特征因子,得到故障特征指标提升52.3%,表明重构信号具备更高的敏感性,并通过电流波形分析验证了重构信号与故障特征的一致性。该研究对油泵电机故障诊断和状态预测具有重要工程意义。