基于dSPACE的感应电机逆系统解耦控制

给出了一种基于dSPACE的实现感应电机定子磁链和转速动态解耦的逆控制系统.根据感应电机调速系统的动态数学模型,证明其可逆性,并将静止两相坐标系下感应电机模型解耦成转速和定子磁链两个子系统.在此基础上,利用线性控制理论对各个调节器进行了设计;阐述了基于dSPACE实现感应电机解耦控制逆系统的构成.实验表明,控制方案有良好的静、动态性能.     

感应电机自校正解耦电流控制

利用状态反馈对感应电机的状态空间方程进行解耦，解耦之后的电机模型由两个一阶动态方程表示．可以用PI调节器控制定子电流、为了解决电机参数变化问题，保证解耦控制器和电流控制器的参数与电机的实际参数一致，对感应电机进行在线参数估计．仿真结果表明，电流控制具有较好的稳态和动态响应，控制器能够有效跟踪电机的参数变化．保证良好的控制性能．     

汽车废热利用的有效途径

汽车燃料燃烧所发出的能量只有三分之一左右被有效利用,其它的能量被排放到大气中,因而,充分利用汽车废热成为汽车节能的有效途径。在此把汽车废热利用的技术从用途上分为废气涡轮增压、制冷空调、发电、采暖和改良燃料等五种,并分别探讨这些技术的可行性和各自的优缺点．指出将汽车废气能量首先转换为机械能进而转换为电能,这是汽车废热利用的有效途径。     

船舶电力推进系统稳定性分析

为获得变频驱动感应电机调速系统低频振荡产生的原因,以实验室一套船舶电力推进系统为例展开研究。建立了基于小扰动的感应电机、变频器及船舶电力推进系统的数学模型,分析了死区时间对系统稳定性的影响。利用根轨迹分析方法,通过解析计算与仿真分析绘制了系统的不稳定区域。讨论了电机定子电阻和漏感变化对系统稳定区域的影响,进行了试验验证,试验结果与解析计算得到的不稳定区域吻合较好,证明所建立的船舶电力推进系统小扰动数学模型以及采用的系统稳定性分析方法是正确可行的。     

基于微粒群优化的船舶柴油机T-S模糊模型

提出了一种基于微粒群优化(PSO)的T-S模糊模型的非线性系统辨识方法,并用于船舶柴油机的动态建模.该辨识方法采用GK模糊聚类算法确定模糊模型的前件结构及参数,利用PSO算法来辨识模糊模型的结论参数.利用6160-All船舶柴油机模型,获得柴油机各主要参数在油门尺度和负载发生小偏差扰动时的试验数据,再利用该组数据辨识出柴油机转速、涡轮增压器转速、增压压力、空冷器压力、进气管压力、排气管压力等参数的T-S模糊动态模型.仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于微分几何理论的感应电机解耦控制

感应电机是交流调速系统本体部分，感应电机的解耦控制是使系统达到优良性能的主要问题.研究了感应电机的解耦控制问题.将感应电机5阶非线性模型转换为仿射非线性系统形式，基于非线性系统微分几何理论对新模型进行坐标变换，借助非线性系统的解耦方法，将其分解为转速和磁链两个独立子系统，使得电机转速和转子磁链实现了动态解耦.仿真实验表明，给出的方法具有良好的控制效果.     

感应电机自校正解耦电流控制

利用状态反馈对感应电机的状态空间方程进行解耦,解耦之后的电机模型由两个一阶动态方程表示,可以用PI调节器控制定子电流.为了解决电机参数变化问题,保证解耦控制器和电流控制器的参数与电机的实际参数一致,对感应电机进行在线参数估计.仿真结果表明,电流控制具有较好的稳态和动态响应,控制器能够有效跟踪电机的参数变化,保证良好的控制性能     

基于干扰观测器的感应直线伺服电机的解耦控制

感应直线电机具有结构简单，坚固耐用，适应性强，成本低，因而获得在各个领域的广泛应用．但由于感应直线电机是一个非线性、多变量、强耦合的复杂对象，要实现高性能的控制效果，必须对其进行解耦，应用多变量非线性的逆系统理论，通过状态反馈进行动态解耦控制，从而将感应直线电机分解为转速和转子磁链独立的子系统，然后应用线性系统理论进行控制器的设计．为了抑制扰动，采用干扰观测器进行扰动补偿．仿真结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性及抗扰性．     

带软启动的单相感应电机调速系统设计

针对单相感应电机启动电流大的特点,设计了一种带有软启动的单相感应电机调速控制系统,该系统以dsPIC30F3010芯片为控制核心,通过传感器对电机的电压、电流及转速进行采样,实现变频调速及空载时降低转速的目的.实验结果表明,该系统具有平滑启停、调速节能等特点.     

车用柴油机两级涡轮增压系统匹配研究

为满足柴油机动力性、经济性的要求,将原机由单级涡轮增压系统改造成两级涡轮增压系统,来实现将原机的最大扭矩提高40%。针对扭矩强化目标,算出匹配点所需的空气量与进气压力。根据计算结果,为两级增压系统选取了高、低压级增压器,并画出两级涡轮增压器与柴油机的联合运行图与高低级压气机压比分配图,通过实验验证了所选涡轮增压器的正确性。     

超大型船舶废气利用的途径和措施

超大型船舶主机功率庞大,废气排放热量可观。借助废气余热利用系统,可将部分排气热量转换为电能,达到节能的目的。船舶安装废气余热利用装置可提高燃油利用率。对于不同的船舶,须从工作可靠性与经济性综合考虑,选取适合的废气余热利用系统。通过系统静态特性的模拟分析,可合理预测和校验系统的实际工作情况,为船舶废气余热利用系统的设计提供正确的方法和必要的参考。由系统的热平衡计算,可求出系统的热力学参数,由系统部件的热力设计可得到系统各部件的结构、损失与效率。对船舶废气余热利用系统进行优化分析,可为系统部件提供最优工作参数,使系统达到最佳工作状态。     

汽车余热驱动的回质型吸附空调系统的理论研究

针对传统蒸汽压缩式汽车空调的不足,分析比较了几种常见余热制冷技术在汽车节能领域中的应用,其中固体吸附式制冷空调被认为较有优势. 设计了一种新型汽车余热驱动的回质型固体吸附空调系统,分别利用热管式换热器回收高温尾气余热和相变蓄热换热装置贮存发动机循环冷却水余热驱动回质型吸附制冷空调系统运转,有效提高了燃料利用率和发动机性能,改善了车内热舒适性. 经计算,与传统压缩式空调相比,采用本系统后汽车百千米省油0.76 L,节能减排效果明显,经济效益显著.     

有机朗肯循环系统回收发动机尾气余热的研究

根据柴油机排气余热的特点设计了有机朗肯循环余热回收系统。采用R245fa作为工质,根据工质在不同蒸发压力下的蒸发率结合发动机的试验数据分析了两相流对系统性能的影响。通过比较系统净输出功、有机朗肯循环效率及主要部件损的变化规律确定了系统的最佳工作方案。结果表明,系统在全排气质量流量范围内能平稳地工作,有机朗肯循环效率达到10.2%,减小了各主要部件的损,余热回收效果明显。     

涡轮增压柴油机匹配性能的改进方法

研究了改善涡轮增压柴油机匹配性能的两种方法,即废气放气阀方案和可变几何涡轮增压器方案.这两种方案是目前改善柴油机的低速匹配特性,降低排放的主要措施.特别是可变几何涡轮增压器能覆盖柴油机的整个工作范围,在全负荷和部分负荷下,既能增加低速转矩,又能保证高速功率不受到损失,还对降低油耗和排气温度有好处,经过原型机与这两种方案的理论研究及试验对比分析,证明了它是目前解决柴油机匹配特性的一种理想方法.     

Optimization and Evaluation of a Vehicular Exhaust Heat Recovery System

Exhaust waste heat recovery system based on organic Rankine cycle (ORC) has been considered as an effective method to achieve energy conservation and emissions reduction of engine. The performance of adiesel engine with an on-board ORC exhaust heat recovery system was evaluated through simulations in this study. The combined system was optimized through controlling the exhaust gas mass flow rate entering the ORC system. The models of the engine with ORC system were developed in GT-suite and Simulink environment. The validation results showed high accuracy of the models. The performance of the system recovering heat from different exhaust gas mass flow rates was evaluated. The comparative analysis of the performance between the optimized and un-optimized system was also presented. The results indicated that the exhaust gas mass flow rate had significant effects on the system performance. Integration with the on-board ORC system could effectively improve the engine power performance.The power output of the engine-ORC combined system with optimization had further improvement, and the maximum improvement could reach up to 1 16.kW.     

烧结冷却废气余热回收循环系统设计

烧结矿冷却废气余热回收是钢铁企业节能降耗的重要技术,废气余热回收闭路流程将锅炉排气作冷却介质循环,可提高回收废气温度,余热得以充分利用,对环境污染大大减少.为提高废气余热回收率和废气温度,为合理设计烧结冷却废气余热回收循环系统讨论了废气多循环系统设计原则,建立了循环系统能量平衡计算方法和循环废气量的确定模型及烧结机冷却废气循环择取模型,并开发了循环系统设计程序.此研究为高耗能企业余热回收高效利用提供了理论指导和技术支持.     

烧结余热发电系统的热力学分析和系统优化

提高余热利用率和发电净功率是余热机组优化设计与运行的目标。通过对济钢烧结厂余热发电系统热平衡和平衡计算及结果的分析,指出了降低余热锅炉出口废气损和内部换热损可有效提高余热利用率和增加汽轮机输出有用功,提出了热力循环系统的改进方法。通过编程分别对两种余热发电热力循环系统的余热利用率、余热损和发电净功率进行了计算对比分析,研究了三种技术指标随主蒸汽压力的变化规律,确定了余热锅炉主蒸汽压力的选择范围。上述研究结果可为低压余热发电系统的优化设计与运行提供较为科学的依据。     

EGR和VNT的匹配对增压柴油机排放的影响

通过可变喷嘴增压器(VNT)和废气再循环(EGR)系统的匹配试验,考察了VNT对发动机排气和进气的压差以及EGR率的影响规律,研究了降低四缸增压柴油机的排放问题。试验结果表明,EGR系统能在不改变柴油机动力性、经济性和烟度排放的基础上,使柴油机NOx排放量降低20%~47%。VNT通过调节废气涡轮增压器涡前压气后的压差,可将EGR率提高2%~12%。     

小型发动机LPG电控喷射实验研究

研究了液化石油气(LPG)在摩托车发动机上实现电控喷射燃料供给和CDI数字点火的单片机控制系统,并在发动机台架实验中优化电控参数。经实验对比,采用电控系统的发动机在尾气排放方面比化油器式汽油机有明显改善,尾气中HC和CO降低了50％以上,通过代用燃料解决了小型发动机尾气排放治理问题。     

单组元液压自由活塞发动机关键技术

为解决传统内燃式液压自由活塞发动机对压缩比控制要求严格的缺点,采用单组元推进剂代替传统的矿物燃料,利用单组元燃料催化分解后释放出的高温混合气推动活塞组件往复运动,提出了一种对外输出液压能的新型液压自由活塞发动机.采用Fluent软件模拟在脉冲工作方式下,催化床的床载、比表面积、孔隙率、流阻等对单组元燃料分解特性和寿命的影响.通过在动力腔头部安装辅助电磁排气阀的方式来提高活塞的运行频率,提高输出功率.采用隔热陶瓷和合理的排气口设计来减小动力腔壁面热量损失,提高输出功率.利用软密封和硬密封相结合的方式来阻止动力腔的气体进入液压泵,保证了系统工作可靠.