限流式UPFC特性研究综述

针对柔性输配电装置(FACTs)普遍存在的过载与抗冲击能力弱的问题,提出了"韧性电力系统"的概念,结合该概念,提出并研究了限流式UPFC"柔性"和"坚强性"两方面特性:采用PSCAD/EMTDC建模仿真的方法,验证了限流式UPFC在正常运行时与常规UPFC一样,能够实现对输电线路潮流等的柔性控制与灵活调节;在电网短路时,限流式UPFC中的限流器模块能够迅速抑制系统短路故障电流,同时可有效保护UPFC装置,使其免受短路电流的冲击而损毁。研究结果表明,限流式UPFC的特点符合韧性电力系统的特征,是实现韧性电力系统的一种新颖且功能强大的装置。     

仿生爬壁滑翔机器人样机的设计与实验研究

针对多足攀爬机器人运动速度低、稳定性差、回收困难等问题,对飞鼠等四足攀爬滑翔生物体态构型和运动机理进行了分析,提取了飞鼠滑翔控制的波动步态模型,提出了一种多模式运动模型。构建了爬壁机器人模型和样机,并在仿生爬壁机器人的基础上初步构建了滑翔机器人样机;利用流体仿真软件FLUENT,确定了滑翔机器人升阻力系数、俯仰力矩与俯仰角之间的关系,以及稳定滑翔速度等参数;通过滑翔实验对仿真实验结果进行了验证。研究结果表明:滑翔机器人可以通过翼膜形状改变其气动特性,实现俯仰、滚转、偏航等姿态调整,维持滑翔过程的稳定性和有效性。     

模块式驱动平缝机的虚拟样机系统开发与设计

随着“一带一路”战略实施,工业平缝机获得了更大的应用市场和前景,工业平缝机是缝制设备中常用的一种,也是常见的一种机电一体化产品,各机构运动合理配合,共同实现缝料缝合动作。本文基于虚拟样机技术,从平缝机传动路线设计、运动方案设计和控制功能设计三个方面出发,提出了一种模块式驱动的工业平缝机方案,并对平缝机进行虚拟样机系统开发,阐释了模块式驱动平缝机的应用,为工程设计实际物理样机提供了依据和基础。     

双环式行星分度凸轮机构的平衡分析和样机实验研究

在阐述一种新型机构———双环式行星分度凸轮机构传动原理的基础上,分析了内齿板的摆动力。用广义质量替代法计算出应加的配重,从而解决了整机的摆动力和摆动力矩的平衡问题。样机的实验结果证明,通过配重平衡可以改善运动的平稳性。     

基于虚拟样机技术的差动式移动机器人设计

分析了目前国内外移动式机器人的结构特点,提出了一种差动式移动机器人的总体结构方案,并采用虚拟样机技术设计了机器人的行走机构和末端执行器。该机器人能够适应恶劣的地面环境,探索一些危险和未知的环境地域,为进一步研究开发实用型救灾探险、抢险机器人提供基础。     

流量式泄漏检测仪的设计与实验研究

为了克服传统流量式泄漏检测对稳定的气源要求苛刻的问题,将传统的串联型流量式泄漏检测回路改进为并联回路,增加了标准容器,在检测阶段将检测系统与气源隔离,从而降低了对气源稳定性的要求.以虚拟仪器为平台建立了实验测控系统.实验表明,并联式检测回路较串联式检测回路在稳定性方面有显著提高,且具有较高的灵敏度和线性度.     

Stewart机构的虚拟样机设计与研究

以六自由度并联机构为研究对象,使用ADAMS建立参数化的虚拟样机模型,并对机构进行运动学及动力学的仿真分析,以验证机构的性能,为物理样机的制造提供理论基础。     

综掘巷道超前支架相似实验样机理论与实验研究

为了在实验室条件下,对综掘巷道超前支架进行动静力学实验分析,根据物理学相似关系,建立了超前支架原型机与实验样机的相似准则,确定了实验样机的主要参数,建立了实验样机。通过线性系统振型叠加的理论方法对实验样机进行了模态分析,并与模态实验结果进行了对比。通过理论方法对顶板在无支护、超前支架单组支护和双组支护下的力学特性进行分析,并与建立的实验平台得到的实验数据进行了对比分析。研究结果表明,模态分析的理论与实验结果误差最大值为12.57%,支架与顶板耦合力学的理论与实验结果误差最大值为14.80%,均低于20%,满足研究误差要求,验证了研究结果的可靠性。     

带式输送机虚拟样机设计研究

创新地将虚拟样机技术运用于带式输送机设计,提出用有限的离散带块单元来仿真连续输送带的设计方法;通过带式输送机系统简化、3D样机建模、样机装配、施加载荷约束等设计步骤,最终建立了基于虚拟设计软件ADAMS的简化带式输送机虚拟样机;并对样机进行了起动和正常运行的工况模拟,其运动学和动力学结果和实际工况相符。     

自主激振式辅助截割相似实验样机研制及其力学实验

考虑到目前煤矿井下重采轻掘,综掘设备自身结构设计的局限性,掘进技术落后等问题导致巷道掘进效率低下,采掘比失调,同时煤矿井下巷道综掘设备体积庞大,井下环境复杂,设备拆解组装困难,难以在实验室条件下对其进行关键零部件力学特性分析及其截割效率提升实验,对一种主动激振辅助截割的方法进行研究,该方法基于相似理论,建立比例为1∶3...     

基于模块化多电平的统一潮流控制器拓扑设计

为了降低模块化多电平换流器的开关频率,提出了基于模块化多电平(MMC)技术的新型统一潮流控制器(UPFC)的拓扑结构,将调制技术与子模块电容电压均压技术相结合,提出了一种可有效减低开关频率的脉宽调制方法。在对模块化多电平换流器环流问题分析基础上,提出了环流抑制控制器的设计思路。仿真结果表明,该控制器可在不增加桥臂电抗的前提下减少桥臂电流中的谐波成分,提高波形质量,同时降低各子模块电容电压波动,具有一定的工程意义;该拓扑结构具有模块化程度高、可靠性好、便于维护及容量拓展等特点,是一种极具发展潜力的拓扑结构。     

Near optimal manufacturing flow controller design

Flow control of flexible manufacturing systems (FMSs) addresses an important real-time scheduling requirement of modern manufacturing facilities, which are prone to failures and other controllable or stochastic discrete events affecting production capacity, such as change of setup and maintenance scheduling. Flow controllers are useful both in the coordination of interconnected flexible manufacturing cells through distributed scheduling policies and in the hierarchical decomposition of the planning and scheduling problem of complex manufacturing systems. Optimal flow-control policies are hedging-point policies characterized by a generally intractable system of stochastic partial differential equations. This article proposes a near optimal controller whose design is computationally feasible for realistic-size systems. The design exploits a decomposition of the multiple-part-type problem to many analytically tractable one-part-type problems. The decomposition is achieved by replacing the polyhedra production capacity sets with inscribed hypercubes. Stationary marginal densities of state variables are computed iteratively for successive trial controller designs until the best inscribed hypercubes and the associated optimal hedging points are determined. Computational results are presented for an illustrative example of a failureprone FMS.     

一种新型无人机配电控制器设计

无人机配电控制器的主要作用是依据设备的用电要求,对电源系统产生的电能进行合理分配和控制,是无人机配电系统的核心设备。该文发明了一种无人机电气系统配电新结构,集成主汇流条、应急汇流条,实现关键用电设备的双余度配电、飞控计算机的不间断供电,简化了机载配电网络,提高了供电可靠性,采用电磁继电器与固态继电器混合配电方式。平台设备采用电磁继电器常闭触点配电,提高了设备供电可靠性,火工品和任务设备采用固态继电器配电,解决了电磁继电器触点烧蚀粘接的问题,保障无人机回收安全。     

Passivity-based current controller design for a permanent-magnet synchronous motor

The control of a permanent-magnet synchronous motor is a nontrivial issue in AC drives, because of its nonlinear dynamics and time-varying parameters. Within this paper, a new passivity-based controller designed to force the motor to track time-varying speed and torque trajectories is presented. Its design avoids the use of the Euler–Lagrange model and destructuring since it uses a flux-based dq modelling, independent of the rotor angular position. This dq model is obtained through the three-phase abc model of the motor, using a Park transform. The proposed control law does not compensate the model’s workless force terms which appear in the machine’s dq model, as they have no effect on the system’s energy balance and they do not influence the system’s stability properties. Another feature is that the cancellation of the plant’s primary dynamics and nonlinearities is not done by exact zeroing, but by imposing a desired damped transient. The effectiveness of the proposed control is illustrated by numerical simulation results.     

新型半桥逆变电流源控制器设计

在中小功率逆变应用中,半桥电路使用的功率器件少,结构简单,因此得到广泛应用.针对半桥逆变电路建立等效模型,用交流电源等效代替开关器件,根据叠加原理得到电路传递函数,并给出设计PID调节器的方法,通过实验验证其有效性,实现50～750 Hz正弦电流输出.     

对无功功率自动补偿器的改进设计

对现在厂家生产的无功功率自动补偿控制器进行技术改进。将电容合理地顺序排列，并通过单片机自动进行识别和投入，以达到电容补偿的微调作用，将最小补偿电容由原来的八分之一改进为八十分之一(以八路电容为例)，提高了功率因数自动补偿电气盘的工作精度。     

罗茨流量积算仪的低功耗设计

罗茨流量积算仪用于气体流量的自动化计量。本文引入天然气压缩系数Z，对理想气体状态方程进行修正，提高了流量计温压补偿的准确性。文中阐述了积算仪的硬件和软件设计方案，着重介绍积算仪低功耗设计方面的尝试；利用MSP430单片机的低功耗和高集成度的优点、软件设计的低功耗实现等。结果表明，泫系统运行稳定，检测精度高。具有一定的实用性和推广价值，适于电池供电和远程应用场合。     

变频调速连续输送机的过载故障分析

1 变频调速的优点 1．1协调电动机同步 生产流水线、自动分拣系统等连续输送机由于线路较长，通常采用几个电动机分段联合驱动。采用变频调速技术后，电动机可以直接驱动涡轮减速器，简化了传动机构。     

基于模糊PID控制器的流量控制设计

现今流量控制系统很多都使用常规PID控制器,这样虽然比较方便,但不能在线整定参数,因而不能很好地控制非线性等复杂系统.在本系统中,采用模糊PID控制器来设计控制流量.模糊PID控制器将PID控制和模糊控制两种方法结合起来,既能消除稳态误差,又能对复杂系统进行简单有效的控制,从而达到控制要求.     

Optimal design and development of electromagnetic linear actuator for mass flow controller

In this paper, we constructed the analytic model of control valve as a function of electric and geometric parameters, and analyzed the influence of the design parameters on the dynamic characteristics. For improving the dynamic characteristics, optimal design is conducted by applying sequential quadratic programming method to the analytic model. This optimal design aims to minimize the response time and maximize force efficiency. By this procedure, control valve can be designed to have fast response in motion.