压电泵泵体出入口结构对输出性能的影响

为了提高微小型主动阀压电泵的输出性能，通过对流量计算公式的分析，推导出了影响流量的两个主要因素：阀口开度hv和阀口厚度w。利用有限元仿真分析软件ANSYS进行模拟流场的流动，分析了当hv和w不同时，阀口处流场的分布情况，也分析了在流速、阀口开度和阀口厚度的影响下，压强的损耗情况。在理论基础上制作了3个不同hv和w的压电泵的样机并进行了试验，试验结果表明,在hv=50 μm,w=200 μm,驱动电压为50 V时，其输出流量达到最大值为40 mL/min。     

基于湍流涡模型的气动光学效应影响参数分析

湍流是流体力学中公认的难题,目前仍缺乏可靠的湍流模型对复杂流场进行准确数值预测,使真实飞行器外绕流流场对所载光学系统的气动光学效应分析相当复杂和困难。在湍流球涡模型的基础上,结合湍流物理几何特性和计算流体力学结果,引入真实流场条件,建立了一个新的气动光学效应仿真模型,分析了部分光学系统参数、流场参数对气动光学效应的影响。该仿真模型能根据不同的湍流状况调整参数,并能得到气动光学效应的多种仿真输出。结果表明,该模型能直观快速地分析气动光学效应随光学系统参数和湍流部分动力学行为的变化规律,其结论能为系统设计、试验指导和后期图像校正提供理论依据。     

侧窗头罩高速层流流场光学传输效应数值模拟

高速流场光学传输效应是影响红外成像末制导技术在高速导弹上应用的关键。研究了气动光学传输效应中层流流场光学传输分量的计算方法。应用光线追迹法和物理光学方法研究层流流场引起的像偏移和低程度的像模糊，结合典型状态下的流场数据，进行了高速层流流场光学传输效应的数学仿真，得到了仿真计算结果。采用实际计算出的流场数据，得出的计算结果与工程计算的结果相比较，证明所建立的气动光学高速流场光学传输效应理论模型基本正确，可以用来进行仿真计算。     

基于单片机的阀岛控制系统构建分析

1阀岛的结构和阀岛控制的工作原理1.1阀岛的结构阀岛是一种集气动电磁阀、控制器(具有多种接口及符合多种总线协议)、电输入输出部件于一体的整套系统控制单元。把气动电磁阀、控制器、电输入、输出部件集成一体,将气动特性、电连接方式和多种安装方式灵活的组合在一起,并通过了对气动、电气的功能调试,用户只需用气管将电磁阀的输出口连接到相对应的气动执行机构上,通过计算机对其进行程序编辑,即可完成所需的自动化控制任务。其结构具有自动话程度高、可适用于各种流行的工业现场总线、快速检测错误、结构紧凑、使用维护方便等特点。     

用LSI法研究不同工作条件下自由旋气动窗口的光束质量

当高能激光器长时间工作或激光功率特别高时,激光器晶体输出窗口就会产生热畸变甚至炸裂,从而影响激光束质量或使激光器根本无法工作.为了解决此问题,人们利用气体对电磁辐射的选择吸收作用,提出了气体动力学激光器输出窗口(即气动窗口)的解决方案.依据不同的气动工作原理,先后提出了引射式等轴向式气动窗口,以及膨胀波式、斜激波式、膨胀波-斜激波联合式、自由旋式等横向气动窗口. 在实际工作中,由于自由旋气动窗口的工作射流的流场结构也比较复杂,也会对输出的激光的光束质量带来一定的影响.本文采用横向剪切干涉仪测量研究自由旋气动窗口在不同的工作状态下,其工作射流流场对输出激光光束质量的影响.以斯特列尔比为评价标准,给出自由旋气动窗口不同工作条件和对光束质量影响程度的关系.结果表明,在设计工作状态下,该自由旋气动窗口能较好地满足要求.(PG4)     

多悬臂梁振动能量收集器的仿真与试验

气动系统已广泛应用于工业生产中,其工作时排出的气体直接进入大气,因而浪费了大量的能量。该文以聚偏二氟乙烯(PVDF)压电片作为能量收集器核心部件,对排出的压缩气体进行了能量收集。设计了多悬臂梁振动能量收集器,利用ANSYS有限元仿真软件分析了压缩气体进入能量收集器后的流场,通过试验测试了压电片发电效果。结果表明,入射口直径、扰流柱直径、入射口压力和入射口距扰流柱距离都会影响压电片发电效果。当入射口压力为80 kPa,负载电阻为900 kΩ时,能量收集器总功率约为120.64μW,与其他收集器相比提高了28.8%。     

基于VHDL的MTM总线主模块有限状态机设计

为了能够更简洁严谨地描述MTM总线的主模块有限状态机的状态转换,同时减少FPGA芯片功耗,提高系统稳定性．文中在分析MTM总线结构和主模块有限状态机模型的基础上,基于VHDL语言采用“单进程”式对该有限状态机进行了设计。并在Quartus II开发软件中实现了对语言代码的编译及程序的时序仿真和功能仿真;通过对仿真波形图的分析验证了该状态机设计的正确性和有效性。     

基于PID的换流阀水冷系统温度控制研究

换流阀是高压直流输电工程的核心设备,是实现交直流电能转换的核心功能单元。为换流阀配备的冷却系统的稳定运行是换流阀安全稳定运行的必要前提和坚实基础。文中在控制系统理论研究的基础上,对换流阀水冷系统的加热器、换流阀建立数学模型,并根据数学模型搭建整个系统的MATLAB仿真模型。研究了换流阀水冷系统中PID控制技术,建立整个换流阀水冷系统的闭环模型。并采用阶跃响应法求取PID参数,对整个系统进行PID控制仿真分析,仿真结果证明PID温度控制方法有效可靠,能够满足系统温度控制要求。     

高压直流输电工程解锁逻辑分析及改进措施

高压直流输电工程通常采用先建立完备的直流回路通路,再进行换流变压器充电解锁的操作时序,减少了带电误操作的风险。但是,在解锁操作过程中不能监测换流器阀组的通断状态。文中结合天广直流输电工程解锁时换流器阀组误导通的运行实例,利用RTDS实时数字仿真系统对其可能造成的后果进行了仿真分析,探究现行解锁步骤的不足。并在原有解锁方案的基础上提出了一种新的优化操作方案,有利于确保故障点的有效隔离,提高直流输电系统的可靠性。     

高速湍流流场气动光学传输效应研究

高速飞行器在大气层中高速飞行时,其头罩表面受大气气流的影响产生严重的气动光学效应。头罩周围湍流流场的高频变化,将影响来自目标的红外辐射光线的传输,使导引头成像器中目标图像产生模糊、抖动、偏移和能量衰减,给红外成像末制导带来不利影响,降低导引头对目标的探测、跟踪与识别能力,进而影响末制导精度。以红外成像制导技术在高速拦截器上的应用需求为背景,进行了高速湍流流场光学传榆效应理论计算基本方法的分析,介绍了建立的数学模型和仿真软件,最后给出了典型状态下的计算结果。     

凝视红外成像末制导系统应用研究

根据国外新一代防空导弹的发展趋势,进行了高速导弹末制导系统气动热、气动热辐射和高速流场对目标传输效应等工作环境的初步计算,为高速导弹应用红外末制导系统提供了设计依据.结合高速导弹末制导系统要求和所处的工作环境,分析了红外成像末制导在高速导弹上应用的系统技术问题.最后,提出了应用数学仿真、半实物仿真和外场试验等进行红外成像末制导系统性能评估的方法.     

基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真

提出基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真方法,以提升高压开关柜温度场仿真效果。该方法利用主动式红外图像传感器采集高压开关柜温度场红外图像后,使用直方图非线性拉伸算法对其实施增强处理;再使用Lazy Snapping算法对增强后的高压开关柜温度场红外图像进行分割,并通过混合遗传模拟退火算法合成二维纹理流场图像;以该图像为基础,使用Image Quiltingh纹理合成算法合成高压开关柜温度场三维图像,完成高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真过程。实验结果表明：该方法可有效增强高压开关柜温度场红外图像,其分割红外图像时的交并比数值接近1.0;可依据其生成的二维纹理流场图像生成三维图像,温度场仿真数值最大偏差仅为0.03℃。     

类THAAD导引头气动光学效应计算研究

针对类美国末段高空域防御(Terminal High Altitude Area Defense, THAAD)系统的红外导引头外形,开展了气动光学效应计算分析,并将其用于飞行器设计。利用国家数值风洞工程高速流场计算软件NNW -HyFLOW,考虑热化学非平衡效应和材料传热耦合效应,对导引头典型状态的流场进行了模拟,获得了流场的密度、温度、压力等参数和窗口的温度场参数。基于流场参数,利用HyFLOW气动光学传输效应计算功能,开展了红外光学传输成像计算;利用HyFLOW气动光学辐射效应计算模块,开展了流场和光学窗口的热辐射计算。计算结果表明,类THAAD导引头在30 km以上飞行时,流场和光学窗口基本不会影响目标信号的光学传输成像,但流场和窗口的热辐射效应会对导引头识别目标造成影响。不过随着飞行高度的升高,这种影响会减小。     

航空平台气动光学效应对激光通信光束影响

针对航空平台气动光学效应影响航空平台激光通信系统性能的问题,研究了航空器在不同飞行速度和海拔条件下,气动光学效应对激光通信系统通信光传输性能的影响。采用大涡模拟方法分别模拟了在不同飞行速度、海拔下激光通信系统周围的气动流场,计算得到流场的密度变化分布,并根据密度数据建立折射率场,采用龙格-库塔方法求解光束传播方程并进行光线追迹,计算并分析了通信光束经过气动流场后的全视场光程差分布和斯特列尔比。仿真计算结果表明：随着飞行速度的增大,流场密度的变化更为剧烈,光程差逐渐增大,斯特列尔比降低;在飞行速度相同的情况下,随着海拔的增加,流场密度波动减小,光程差减小,斯特列尔比有所提升。所研究成果对补偿机载激光通信过程中的气动光学效应产生的影响以及获得更好的通信质量具有一定指导意义。     

臭氧发生器电源的鲁棒控制技术研究

为了提高臭氧发生器高频高压逆变电源的动态性和鲁棒性,在电源主电路放电模态分析的基础上,设计了一款基于μ分析综合法的Ｈ∞ 控制器,通过分析Ｈ∞ 控制下移相电源的调节特性,给出了理论推导和仿真、实验操作结果。结果表明,采用μ 分析法的Ｈ∞控制臭氧发生器电源不仅能够实现系统的稳定性与跟随性,而且能够克服参数摄动和负载扰动对系统造成的不良影响。因此有利于工程实际的借鉴使用。     

本征正交分解在气动光学畸变仿真中的分析与应用

通过本征正交分解研究湍流流场相干结构和所造成的气动光学畸变间的关系.以高速导弹红外窗口绕流流场的计算流体力学结果为源数据,通过奇异值分解实现流场折射率场的本征正交分解.比较折射率场的低阶奇异值和源数据产生的气动光学畸变参数光程差,二者有很好的吻合性.由此提出一种采用折射率场的奇异值直接仿真光程差的简易算法.仿真表明只利用二维折射率场的第一阶奇异值即能描述畸变波前的特性,其光程差的相对误差不超过±2%,验证了湍流中的相干结构造成了大部分的气动光学畸变.     

DXB2-12型电镜真空控制电路的故障分析及维修改进

DXB2-12型电镜具有全自动控制的真空系统,搞好真空控制电路的维护与维修工作是确保主机良好运转状态的根本保证。本文主要介绍十多年来我们遇到的几例真空控制电路的故障,以及我们对电路的原理分析和维修结果。1.扩散泵电源时通时断故障现象:当系统达到高真空后开高压进行调试观察,突然主阀关闭,同时扩散泵指示灯灭。测冷却水温正常(18℃),循环水压力泵工作正常,大约5～6min后扩散泵电源又自动接通,主机处于预热状态,20min后主阀打开,进入正常工作状态。但间隔一段时间又重复上述过程,故障重复周期不定。分析与对策:本电镜采用两级串联式…     

高压直流换流阀饱和电抗器基本原理研究

介绍了高压直流输电换流阀饱和电抗器基本原理、构成及特点;分析了饱和电抗器的作用功能;对于电抗器的特性进行了详细的论述和研究,最后给出了基于某直流输电工程实际运行情况的高压直流换流阀饱和电抗器的铁损仿真实验.     

浅析变电站安装施工质量的控制方法

随着我国经济的飞速发展,人们对电力的需求越来越大,变电站在整个电力系统中起着举足轻重的作用,其安装质量的好坏直接关系着变电站的安全性和稳定性,本文从主变器、高压开关、仪器仪表的安装以及倒阀操作几个方面进行了简要的阐述,同时也提出了一些变电站电气安装施工质量的控制措施,从而保证了变电站的安全运行。     

气动光学图像仿真与处理关键技术研究

气动光学效应发生于导弹在大气层中高超声速飞行的过程中,导弹头部的光学头罩与大气发生剧烈的摩擦,对目标图像产生图像传输干扰和热辐射干扰,产生图像模糊、抖动和偏移,对比度降低等气动光学退化效应.对高速导弹退化图像的仿真分为两部分:第一部分是对由高速气流引起的图像的模糊和抖动的仿真.第二部分是对由高速热流产生的图像对比度降低的气动热辐射退化的仿真.对第一部分气动退化图像的仿真,采用根据实际弹道参数(飞行高度,飞行速度,头罩半锥角,攻角)和几种不同流场条件下气动光传输模型模型相结合的方法.根据流场的速度,状态,将高速流场分为湍流场和层流场.根据气动参数和湍流流场光传输模型确定点扩展函数的大小,方差等参数.根据气动参数和层流流场光传输模型确定点扩展函数中心位置的抖动和偏移.实验表明,根据这种方法仿真的气动光学退化图像符合实际情况下不同飞行弹道参数图像的气动退化变化规律和退化程度,与直接数值模拟方法(Direct Numerical Simulations),大涡模拟方法(LarRe Eddy Simulation)等方法相比,适用范围更广,计算量大大降低,并且可以实现实时仿真序列气动退化图像.对第二部分气动热辐射退化图像的仿真,采用对热效应产生的各个过程进行分别仿真建模的方法.首先,对由于高速飞行,头罩与空气摩擦产生的温度场进行建模.利用飞行参数,如飞行高度,飞行马赫数,攻角和高速可压流体模型,计算出头罩表面温度场变化.再根据头罩的材质,厚度和热传导模型计算出头罩平均温度场.根据头罩平均温度场分布,发射率,探测器系统距离,通过普朗克公式得到温度场的辐射功率.最后,根据探测器的物理参数,可以将辐射功率转化为等效信号电压值,得到数字图像的气动热辐射退化灰度值和退化图像.对气动退化图像的处理,采用退化复原算法与实际弹道参数(飞行高度,飞行速度)相结合的方法.与以往的图像复原算法不同,采用的气动退化图像的复原算法利用了先验条件参数,如导弹的飞行高度,飞行马赫数.实验表明,利用这些条件参数,可以更有效、更准确地复原退化图像.结合实际气动弹道参数,实现了最大后验概率算法(MAP算法),总变分算法(TV算法),最大似然算法(ML算法)和相邻帧算法等算法,对气动退化图像进行复原,得到了较为准确和稳定的处理结果.与传统的复原算法相比,程序运行步骤数目减少,算法的处理速度大大提高,复原的准确性也得到了增强,并且可实现序列退化图像实时复原处理.