基于正交试验的磁流变阻尼器结构优化

采用有限元软件对磁流变阻尼器间隙磁场进行仿真计算,并设计正交试验对剪切阀式磁流变阻尼器的结构参数进行了优化研究.分析了阻尼间隙磁场强度的影响因素,并对主要因素进行了细化研究.计算结果表明,在考虑阻尼器边界漏磁的前提下,磁极宽度是影响阻尼间隙磁感应强度的主要因素,阻尼间隙磁感应强度随着磁极宽度的增大线性降低,随激励电流线性增大.因此在设计大阻尼力减振器时,宜将阻尼器活塞分为三阶段或更多阶段.     

磁流变阻尼器间隙结构对阻尼力的影响

设计一种新型的磁流变阻尼器间隙结构,然后用ANSYS软件,对带有新型间隙结构阻尼器进行磁场有限元分析和流场有限元分析,求得不同电流作用下阻尼器在不同活塞速度下所能提供的阻尼力.通过与原阻尼器进行对比分析,可以发现:间隙结构对阻尼器的性能有显著影响;设计合理的间隙结构对磁流变阻尼器性能的提高具有重大意义.     

磁流变阻尼器在渡槽抗震中的应用研究

基于磁流变阻尼器的spencer模型,对其进行数值模拟,研究了纵向地震激励下渡槽结构在磁流变阻尼器控制下的地震响应规律。计算结果表明,采用磁流变阻尼器可以有效地抑制渡槽结构在地震激励下的响应,研究结果对大型渡槽结构的抗震设计具有一定的参考价值,为半主动控制用于渡槽结构的抗震设计提供了理论依据。     

多环槽式磁流变阻尼器阻尼力建模及实验分析

介绍了自行设计的多环槽式磁流变阻尼器的结构和工作原理,提出了关于磁流变液的线性粘滞环阻尼力模型,并给出模型中参数的确定方法。通过液压激励试验台系统测试了磁流变阻尼器在不同电流、输入激励下的阻尼力-速度、阻尼力-位移特性。结果表明,在不同的输入电流及输入激励下,该模型都能较好地反映磁流变液的滞回特性,与阻尼器实验数据有较好的拟合精度。线性的力学模型方便计算与控制研究,为磁流变液阻尼器在半主动控制中的应用研究提供指导。     

磁流变阻尼器多物理场耦合仿真及动力性能分析

针对磁流变阻尼器设计过程中仅利用磁场来评估其性能好坏,易引起较大的设计误差,提出了一种磁流变阻尼器多物理场耦合仿真方法,分别建立了磁流变阻尼器力学、电磁场及流场的数学模型。考虑到磁流变阻尼器的性能受内部结构、电磁场与流场之间的相互耦合作用影响,采用COMSOL多物理场仿真软件对磁流变阻尼器进行了多物理场耦合建模仿真。分析了磁流变阻尼器内磁场的分布情况,得出了磁场作用下其内部磁流变液的流动状态及变化规律;同时对活塞头施加不同的正弦激励,分析了磁流变阻尼器在多物理场作用下的动力性能。研究结果为进一步分析磁流变阻尼器的动态特性提供了一种新方法。     

位移自感应振动能量采集型磁流变阻尼器结构设计及自感应性能分析

针对常规磁流变阻尼器功能单一且能量采集效率低下的不足,提出并设计了一种集阻尼力可控、位移自感应和振动能量采集多功能于一体的位移自感应振动能量采集型磁流变阻尼器。介绍了所设计的阻尼器工作原理及位移自感应工作特性。采用ANSYS有限元仿真软件对处于不同工作位置的位移自感应装置进行电磁耦合仿真,得到自感应电压随活塞头相对位置的分布关系。加工制造出样机并搭建实验测试系统,测试分析了该磁流变阻尼器的动态位移自感应性能。测试结果表明:自感应电压幅值随着位移激励幅值的增大而线性增大,且其线性灵敏度达到54.37 mV/mm。     

支承磁悬浮轴承的磁流变阻尼器磁场分析

用磁流变阻尼器支承磁悬浮轴承,可通过控制磁流变液流变性减小轴承转子系统的振动。由于磁悬浮轴承与磁流变阻尼器均有工作磁场,对两种磁场之间的解耦及对磁流变阻尼器磁路的设计,是支承磁悬浮轴承的磁流变阻尼器设计关键。本文首先对两个磁场进行了解耦,在初步设计磁路时使用解析法对磁路进行了计算,并与有限元法进行比较,肯定了解析法在磁路初步设计中的有效性。     

用于磁流变阻尼器的电流控制器

磁流变阻尼器已经成功应用于汽车半主动悬架系统以及大型土木结构的振动控制.鉴于电流控制器在磁流变阻尼器的应用中起着调节磁场的重要作用,发明了一种基于脉冲宽度调制(PWM)集成电路的电流控制器.通过对一商业化磁流变阻尼器的控制性能测试显示,改变控制电压电流控制器的输出电流可实现0.15～2.01A连续输出,且与输出电流呈现高度的线性关系,具有响应速度快、输出电流精度高、价格低廉等特点.因此,所发明的电流控制器可以应用于磁流变阻尼器的控制.     

磁流变液的耐久性及其影响因素研究进展

磁流变液的耐久性是影响磁流变智能减振技术商业化应用的关键因素。对近年国外磁流变液的耐久性研究概况进行了简要综述,主要包括磁流变液的耐久性及失效形式、耐久性研究方法及机理分析、铁磁相和添加剂对耐久性的影响、耐久性磁流变液在高能环境的应用。     

新型固定阀式磁流变阻尼器的磁路分析

为了掌握影响某新型固定阀式磁流变阻尼器输出阻尼力的因素,利用ANSYS软件,对不同结构参数磁流变阻尼器进行建模,并进行了静磁场分析,得到了磁感应强度云图及磁力线分布。分析结果显示,对于固定阀式磁流变阻尼器,线圈匝数、励磁电流强度、工作间隙、圆环盘内径、圆齿盘齿根半径、缸体磁流变液流道宽度都会影响阻尼器输出阻尼力。六个参数中,线圈匝数、励磁电流强度的影响较大,其余四个参数的影响较小。研究结果对固定阀式磁流变阻尼器初始设计提供一定参考。     

磁路结构及材料参数对磁流变抛光区磁场的影响

针对磁流变抛光设备中磁路的结构特点,利用简化的二维模型,基于有限元软件ANSYS,分析了磁路相关参数对抛光区域磁感应强度和分布的影响,具体包括磁路所用导磁材料的磁导率、饱和磁感应强度、气隙长度、磁轭截面积、磁极形状和线圈冷却结构等因素。结果表明,对类似结构的磁路设计,应参考以下几条原则:选用磁导率和饱和磁感应强度高的材料,气隙长度对磁感应强度与分布均有影响,而磁轭截面只需保证材料工作在高导磁线性区即可,磁极形状和线圈冷却结构对抛光区域磁感应强度影响可忽略。     

基于FPGA的并联逆变控制电路全数字化研究

本文提出了一种基于FPGA的并联逆变控制电路的全数字化控制方法,控制电路由全数字锁相环、数字扫频启动环节和重叠角控制环节组成.文中采用的改进型全数字锁相环可以很快捕捉到负载频率变化,基于定角控制原理的重叠角控制电路,可以在加热过程中保持恒定的功率因数角.文中详细设计和分析了各功能模块并进行了相应的仿真,仿真结果证明该控制电路锁相范围宽,可调节性强,可以完成控制目标,能够替代模拟电路实现对逆变器的控制,具有广阔的应用前景.     

基于改进平均电流控制的交错型磁耦合DC-DC变换器研究

以多相交错型DC-DC变换器为研究对象,首先对变换器主电感进行磁集成研究,通过归一化等效电感分析,给出多相磁耦合电感设计准则。采用小信号对变换器Buck模式进行建模,推演出状态变量到控制变量的传递函数。然后依据三相磁耦合变换器的开环特性,并结合平均电流控制的不足,设计出对应补偿网络,提出补偿电流环的改进平均电流控制策略。最后通过仿真和实验,证明了所提出的新型控制策略,较之传统控制方式,可优化系统稳态及暂态特性。同时,磁耦合电感设计还改善了相电流纹波,提高了变换器暂态电流响应速度。     

基于TS201的多DSP并行系统设计

本文介绍了一种基于TS201的多DSP并行系统设计与实现。本文重点分析了多DSP并行系统实现中硬件模块和软件模块的关键技术,即多DSP并行网络结构设计、数据总线设计、并行系统的系统软件实现以及并行信号处理模块的任务分配。实现结果表明,所设计的软件无线电系统具有很强的并行处理能力,能够满足高速信号的实时处理能力。     

新能源发电系统用多相耦合交错型双向DC-DC变换器及控制研究

本文重点研究新能源发电系统用双向DC-DC变换器及其控制策略,提出一种多相耦合交错型磁集成Buck-Boost变换器应用于新能源发电系统中储能系统能量双向传递。首先对多相磁集成双向DC-DC变换器进行耦合电感研究,分析两相耦合Buck变换器等效电感并给出电感耦合设计准则;针对电感耦合交错型变换器的多开关状态、高阶化及电感电容复杂扰动的特点提出一种平均值电路法建立其小信号模型,并推导出状态变量到控制变量的传递函数;根据变换器开环稳态特性,进行补偿网络设计,提出基于趋近律的自适应电流控制策略并设计基于电流环补偿控制器。最后通过仿真和实验表明,本文提出的控制方法较传统PI控制可同时改善系统稳态及暂态性能。     

大功率IGBT并联运行时均流问题研究

绝缘栅双极晶体管(IGBT)的并联运行能够承受更高的负载电流,但同时也带来了动、静态的均流问题．从理论上分析认为导致动、静态不均流的主要因素是器件的饱和导通压降Uce(sat)不同引起的。提出了IGBT并联均流的措施,指出了构建IGBT并联电路的要点,以及应用栅极电阻补偿法进行均流,仿真分析验证了提出的方法措施可行。     

电力网超高压平行双回线路弱电强磁现象仿真研究

同走廊出线架设的平行双回线之间存在零序互感,产生一纵向零序电压源串接于线路。当Ⅰ线故障时,Ⅰ线的A侧开关先动作跳开。从电网拓扑结构和理论分析表明,Ⅰ线和Ⅱ线间此时存在较弱的电气联系和较强的电磁联系,构成弱电强磁现象,导致非故障Ⅱ线两侧3U0反相,使零序功率方向元件误判为区内正向故障,从而使保护误动作。通过比较和分析,使Ⅱ线两侧3U0反相造成保护误动最主要原因是在Ⅰ、Ⅱ平行双回线路上形成弱电强磁现象。电力系统综合分析程序PSASP仿真结果也表明这一结论的正确性。     

双开关T型并联谐振逆变器拓扑结构研究

为实现感应加热电源高频化、高效率化及高功率输出能力,提出了以MOSFET作为开关的T型并联谐振逆变器电路拓扑结构。它能够输出理想的正弦电压波形,开关元件工作在零电压开关(ZVS)状态,降低了开关损耗,提高了工作频率和效率。逆变器的ZVS工作状态不受负载影响,且工作状态稳定,易控制。详述了电路构成及工作原理,研究并分析了电流、电压的关系,最后给出了实验结果。     

一种多电池包并联技术的研究

在电池应用系统中为了提高电池的容量以及可靠性采用多个电池包进行并联,从理论上来讲两个源是不能并联的。实际应用中为了实现各个电池包之间的相互独立采用了二极管与电池包串联来实现隔离,但是此隔离二极管会造成一定程度地功率损失。为了降低多电池包并联采用二极管隔离所带来的功率损失,结合同步整流技术在开关电源中的应用,并结合其控制原理采用MOS管来代替二极管并通过相应的控制电路来控制MOS管的导通与关断,从而达到与二极管隔离同样的效果。与此同时,由于MOS管具有极低的导通电阻从而降低了隔离这个部分的损耗。仿真与实验结果均证明了此设计方案的正确性与可行性。