基于有限元理论的磁阀式可控电抗器谐波分析方法研究

提出了单级磁阀可控电抗器BH曲线的分段线性模型,采用基于电磁场分析理论以及有限元分析软件ANSYS,建立了一个精确2D磁阀式可控电抗器的场路耦合模型的原型,研究MCR的总谐波畸变率(THD)与其容量之间的关系。与常规采用Matlab方法相比,提出的方法更接近理论值和实验值。     

基于DSP和ARM的磁阀式可控电抗器控制系统

为了对磁阀式可控电抗器(MCR)进行有效的控制和监测,以DSP和ARM数字处理器为核心,设计了MCR的控制系统。系统采样负载电压、电流,由dq算法得到需要补偿的无功功率,再由DSP控制算法输出对应晶闸管导通角的触发脉冲,进而调节MCR无功补偿量。基于ARM系统建立了界面友好的人机界面系统,供用户设置系统运行参数,查看系统运行数据,保存和查询故障记录。实验结果表明该系统可靠、实用。     

磁阀式可控电抗器的损耗计算与分析（英文）

磁阀式可控电抗器(Magnetic-valve controllable reactor, MCR)具有直流偏磁、绕组电流谐波大和磁路中磁通密度不同的特点,这些特点不仅导致其损耗计算方法与电力变压器不同,而且使准确计算MCR的铁芯和绕组损耗比较困难。本文将铁芯分区与J-A动态逆模型相结合,提出MCR铁芯损耗的计算方法;考虑漏磁和谐波的影响,分析推导得到MCR的绕组损耗系数的计算方法和表达式。最后,通过实例的仿真和实验,验证了提出的铁芯损耗计算方法和绕组损耗系数的正确可靠性。     

分级式高压可控并联电抗器微机在高压电网中的运用

分级式高压可控并联电抗器微机在高压电网中的应用越来越广泛,现就其版型、高压电网应用中仿真实例及特性、在高压电网中的控制原理、分级式可控无源滤波器工作原理4个方面进行了分析探讨。     

超磁致式高速开关阀的研究与设计

开发了一种新型的高速开关阀，其切换速度与开口位移有显著提高。与压电晶体式高速开关阀比较，该阀不仅能够获得较大的输出流量，而且耗电功率也大幅度降低，其应用前途可观。     

先导式高速开关阀的优化设计与动态仿真

针对一种主阀为滑阀结构的先导式大流量高速开关阀控制腔面积的优化设计问题,首先对主阀芯进行了动力学分析,得到先导阀与主阀之间参数匹配的优化目标函数,依据该目标函数对一个具体的先导式大流量高速开关阀的控制腔面积进行优化设计。为验证理论优化的结果,基于AMESIM平台建立了该先导式大流量高速开关阀的精确仿真模型,通过动态仿真对控制腔面积进行优化,所得结果与理论分析优化的结果基本一致。研究结果表明,主阀芯换向时间与控制腔面积之间为非单调关系,存在一最佳控制腔面积使主阀换向时间最短。     

基于AMESim的轴流先导式水击卸压阀动态特性分析

轴流先导式水击卸压阀常安装在成品油长输管道上,用于防止由于管道中突然停泵、阀门异常启闭等引起的管线压力骤增而造成的水击现象,从而达到保护管路以及管线中的阀门等设备的目的,对石油运输管线的安全运营起着至关重要的作用。以轴流先导式水击卸压阀作为研究对象,建立了其运动时的数学模型,在AMESim软件中搭建了其仿真模型,模拟实际水击现象,分析了其动态特性,并利用AMESim软件批处理功能分析了不同参数变化对阀门动态特性的影响。     

基于仿真离散数据的偏转板射流式伺服阀液动力计算方法研究

基于偏转射流式伺服阀工作机理,提出关于其动态特性分析及前置级液动力计算检测的问题。建立关于力矩马达、射流盘前置级以及功率滑阀三部分的完整伺服阀动态模型,确定前置级液动力的近似公式,并对整阀特性进行频率分析,验证了数学模型的正确性;建立伺服阀前置级内部的二维流场模型,并基于流场仿真所获得的离散数据,给出两种可用于计算稳态液动力的方法,即动量定理法和压差法,通过计算某型伺服阀的液动力,验证上述两种方法能够相互印证;设计并实现了一种双自由度的液动力测试平台,实现了对液动力的间接测试。结果表明,采用动量定理法和压差法计算得到的液动力值,与其近似计算公式以及试验结果一致,证明了提出的液动力计算方法与测试系统均具有可行性,为此类伺服阀的改进与优化提供了技术支撑。     

喷嘴挡板式电液伺服阀零件质量与阀特性关系的分析与研究

喷嘴挡板式电液伺服阀制造过程复杂、生产难点多.随着先进检测和测试设备的使用,通过对产品的零件进行细化检测,对问题零件所属伺服阀进行性能测试试验,分析测试曲线,发现了测试曲线上非线性段特性表现与伺服阀零件质量问题的对应关系.总结了喷嘴挡板式电液伺服阀主要零件容易发生的显微级别制造问题,及各零件在存在制造问题的状态下对伺服阀性能的具体影响.     

磁致伸缩执行器驱动的精密流量阀建模与仿真

提出了一种磁致伸执行器驱动的精密流量阀,该流量阀采用新颖的液压缸比例放大结构以提高磁致伸缩执行器的输出位移。论文针对目前磁致伸缩流量阀建模方法的局限性,通过分析阀的受力模型以及位移-阀口关系,得到电流-流量的数学模型,建立了磁致伸缩流量阀线性模型。最后,利用线性模型设计了流量阀的参数,并进行仿真实验。结果表明,磁致伸缩流量阀系统具有良好的开环特性,响应时间可达1 ms,具有控制精度高、响应速度快的特点。     

大型带式输送机合理可控起动曲线的研究

大型带式输送机的可控起动过程的合理选择是降低输送机动载荷的重要途径。首先给出了带爬行段的等加速度、组合摆线、组合抛物线起动过程的分段函数;然后应用动态分析软件对等加速度、组合摆线。组合抛物线起动过程进行了计算机仿真,证明当起动加速度足够小时,采用组合摆线、组合抛物线起动具有较小的动载荷系数,当起动加速度较大时,等加速度起动方式具有较小的动载荷系数;最后给出了更一般的起动加速度曲线。     

基于面向对象的搅拌反应釜CAD系统的分析和设计

介绍了基于面向对象的搅拌反应釜CAD系统的开发过程，实现了搅拌反应釜的结构设计、强度计算及设计说明书与设计图的自动生成。     

动态载荷模拟可控加载与测试装置设计

针对目前国内普遍采用的加载装置只具备手动控制功能的问题,阐述了大功率设备驱动系统的动态载荷负载特性,提出了一套模拟可控加载与测试装置的整体设计方案。设计了基于磁粉离合器和永磁同步电机的机械加载装置、上位机控制界面、基于Freescale 56F8346 DSP的控制核心、基于电力电子技术的电机驱动装置、基于MAX1415的高精度电流采样、基于直流/直流转换电路的励磁电源以及基于霍尔传感器的励磁电源输出电流检测。最后开发了系统硬件和软件,并进行了实验测试。研究结果表明,所开发的装置实现了动态载荷的模拟加载及测控。该成果为大功率设备驱动系统的研究提供了一个软、硬件测试与性能分析的重要平台。     

N中取M设计分析及其在反应堆保护系统中的应用

N中取M系统是反应堆保护系统中的冗余设计。通过分析系统拒动率、误动率两个量化指标,得到严格数学公式,并做了近似计算。基于公式,系统解释了工程实际中Ⅳ中取M多为4取2或3取2的基本原理。以非安全故障概率0．1、安全故障概率0．1为例,比较不同取值的判决系统。依据系统拒动率A、误动率B,单一模块拒动率P、误动率Q,即输入设计参数（A,B,P,O）,计算得到Ⅳ和M的取值。     

30m望远镜三镜系统刚度分配与分析

为满足30m望远镜(TMT)三镜系统(M3S)对质量和刚度的要求,研究了合理分配该系统各部分刚度的方法。针对M3S的第一阶谐振频率不小于15Hz的要求,本文基于M3S的结构组成对模型进行适当地简化,然后使用前期设计数据建立了四质量点弹簧-质点模型。研究了三镜支撑系统支撑刚度的组成,使用特征值反解的方法得到了简化模型在6个广义方向上的刚度矩阵。最后,给出了系统中所有弹簧代表的刚度,并将这一简化模型和计算结果用来指导后期的结构设计和控制设计。使用运动学仿真软件Adams对分配结果进行了验证,验证结果显示,M3S各部分刚度配比合理,系统的基频能够达到15.1Hz,满足设计要求。采用本文的刚度分配方法,可以有效地提高系统设计的效率与合理性。     

扫描电化学显微镜压电工作台的建模与控制

为提高扫描电化学显微镜(SECM)微定位系统的运动定位精度,对其压电工作台的数学模型和控制器设计进行了研究.介绍了压电工作台的动态迟滞模型方程和采用Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞算子的动态迟滞模型,并在此基础上设计了压电工作台的复合控制方案.以CHI900B型扫描电化学显微镜的三维压电工作台为实验对象,对动态迟滞模型的具体建模过程进行了阐述,并验证了控制器的性能.在100 V/s和900 V/s两种不同输入电压速率下进行运动定位实验,动态迟滞模型平均误差分别为0.08μm和0.11μm,精度明中显优于压电工作台的线性动态模型和PI迟滞模型.复合控制方案下,系统跟踪±400μm/s任意三角波的平均误差为0.085μm,最大误差为0.105μm;跟踪复频波的平均误差为0.105μm,最大误差为0.115μm.控制效果较好.     

挠性陀螺十字铰链模型的建立与分析

在对动力调谐陀螺刚度和漂移误差分析的基础上,建立了由内外挠性接头装配后铰链所形成的十字型铰链的模型,并利用伪刚度体理论对该模型进行了分析。得出了内外挠性接头两铰链的相对位置关系对十字型铰链模型的影响曲线。通过影响曲线的分析,得出内外挠性接头铰链方位上的偏差对十字型铰链模型的刚度的影响程度,而模型刚度变化则对整个陀螺的装配精度提出了同轴以及正交的要求,对整个陀螺仪的装配和调试起到了指导作用。     

自动导引车差速转向的动力学分析及仿真

通过对差速式自动导引车(AGV)进行受力分析建立车辆的静力学、动力学模型,通过静力学模型分析转向方式的可行性,根据建立的动力学方程,计算出车轮的运动轨迹,并利用Matlab/Simulink软件生成系统的仿真模型,对所述转向方式进行仿真研究,仿真结果可以验证差速转向的可能性及其转向时的稳定性.     

亚 50 nm 台阶高度标准物质的可控制备及定值研究

纳米台阶高度标准物质可以传递准确、可溯源的纳米高度量值。 针对我国缺乏可控的高质量亚 50 nm 台阶高度标准物质制备技术的问题,提出了基于原子层沉积结合湿法刻蚀的纳米台阶高度标准物质研制方法,通过工艺过程优化实现了台阶高度亚纳米量级精确可控,制备出了最小公称高度仅为 5 nm 的亚 50 nm 台阶高度标准物质系列。 其定值结果可溯源到米定义波长基准,扩展不确定度不超过 2. 0 nm,均匀性和稳定性较好,不同测试仪器一致性水平较高。 研究结果表明,所研制的纳米台阶高度标准物质可以用于亚 50 nm 高度量值传递以及多种测量仪器之间量值的比对测量,其产业化批量生产的前景也将为半导体产业提供完善的计量保障。