基于TMR的平面电磁传感器仿真设计

针对螺栓孔埋深裂纹缺陷的检测问题,设计了一款基于隧道磁阻(TMR)元件的新型平面电磁传感器。重点阐述了利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件中的电磁场模块建立螺栓孔孔周径向埋藏裂纹检测物理模型的方法。根据对缺陷所引起的涡流、磁场分布及扰动仿真结果的分析,确定了平面电磁传感器的结构。最后通过试验验证了所设计的平面电磁传感器对螺栓孔埋深裂纹缺陷的检测能力。     

基于小波变换的分布式发电系统并网电流分析

随着分布式发电系统的利用日益增多,电力系统结构发生了改变,如何获得高性能、安全的电能成为一个挑战性的问题.对于带有逆变器的并网系统,分析逆变器输出电流是一项关键技术.提出利用小波变换来分析并网电流波形,实现了使用小波消除噪声信号及检测扰动信号,该方法可以提高分布式发电系统的性能.仿真结果证明了该技术的有效性.     

气缸盖螺栓断裂失效分析

某型号柴油发动机气缸盖螺栓安装过程中发生批量性断裂.通过宏观形貌分析、扫描电镜分析、金相组织检测、力学性能检测、安装工艺模拟、化学成分检测等手段对螺栓断裂原因进行分析.结果表明:螺栓断裂模式为扭拉应力作用下的过载断裂.引起螺栓过载断裂的主要原因是螺栓安装工艺不合理,导致安装过程中螺栓承受轴向载荷过大,超过其强度极限.结...     

基于滑模观测器的PMSM改进无差拍电流预测控制

针对永磁同步电机因参数扰动、采样延迟、模型失配导致电流控制误差问题,提出基于滑模干扰观测器的改进无差拍电流预测控制。通过将模型参数不匹配引起的扰动引入到电机的电压方程中,构建滑模扰动观测器观测系统扰动;针对滑模控制的抖振问题设计了以sgn为基础的二阶趋近律消除固有抖振问题,并证明了控制器的稳定性;将滑模观测器中的预测电流代替采样电流解决控制延时的问题;将观测估计的系统扰动通过前馈补偿的方式与无差拍电流预测控制相结合,进而提高无差拍电流控制的参数鲁棒性。结果表明：在参数扰动和模型失配时,提出的控制方法可以有效补偿系统扰动,系统稳态误差减小,有效提高了系统鲁棒性。     

输变电用Q345HN耐候钢铁塔异材搭接螺栓的电偶腐蚀行为

采用盐雾试验,研究了输变电用Q345HN耐候钢铁塔异材搭接螺栓连接件的电偶腐蚀行为,探明了304SS与镀锌碳钢螺栓对耐候钢母材的腐蚀影响,结合数值模拟方法,分析了不同材质螺栓-母材的电偶电流场分布。结果表明：镀锌层不能有效保护耐候钢,受阴极电流影响,耐候钢阳极氧化过程反而受到抑制,螺栓周边难以形成致密氧化层;不锈钢会加速螺栓周边耐候钢的阳极过程,但在阳极极化条件下,耐候钢锈层组织疏松且不具有保护特性。     

基于扰动观测器和卡尔曼滤波器的永磁直线同步电机扰动抑制

针对负载力扰动和速度测量噪声会影响永磁直线同步电机控制精度这一问题.提出扰动观测器与卡尔曼滤波器相结合的扰动抑制方法.扰动观测器可以实时观测负载变化,并把干扰量等效成相应的电流输入给系统,降低载扰动对系统的影响.卡尔曼滤波器可以准确估计动子的位置与速度,减小了测量噪声和离散误差的影响,从而提高系统控制精度和鲁棒性能.仿真实验结果表明,卡尔曼滤波器与扰动观测器结合可以有效抑制磁阻力和摩擦力引起的推力波动.     

减小PMLSM推力波动的角度补偿方法

永磁直线同步电机(PMLSM)的推力波动与其输入电流紧密相关,为最小化电流误差,提出一种基于Park变换的旋转角度补偿算法,并在其基础上建立PMLSM双闭环滑模变结构控制(SMC)系统.针对SMC控制器引入的抖振问题和系统固有的扰动,设计扰动推力观测器.MATLAB/Simulink联合仿真证明该策略能有效地减小电流误...     

某型高强度螺栓断裂失效分析

为了能确定某海上设备使用的35CrMnSiA高强度螺栓的断裂原因,对断裂的螺栓进行外观检查,断口宏观、微观分析,氢含量检测,金相组织检查及硬度检测等试验.在理化试验的基础上,运用微观断裂机理对螺栓的断裂原因进行分析,得出结论:其断裂失效性质为由应力,氢和腐蚀共同作用引起的氢致开裂型应力腐蚀断裂.其中,引起螺栓断裂的氢来自外界腐蚀环境.提出改善螺栓的加工工艺和使用无氢脆的涂覆层来提高螺栓的抗腐蚀断裂能力.     

在役螺栓的相控阵检测工艺

螺栓广泛应用于火电、风电等部件的连接上,在役使用过程中需承受复杂的应力、温度等作用,容易出现断裂或失效。如何在不拆卸螺栓的情况下,检测出螺栓的疲劳裂纹始终是个难题。结合理论分析,分别研究了导波相控阵和超声相控阵检测螺栓的关键技术,制定了在役螺栓的检测工艺和方案,实现了在役螺栓的检测全覆盖,解决了在役螺栓检测难题。     

永磁同步直线电机伺服系统负载扰动建模与抑制

针对直线电机伺服系统没有中间传动机构,负载扰动严重影响系统伺服性能这一问题,文章在建立永磁同步直线电机伺服系统负载扰动模型的基础上,提出了一种改进型的扰动补偿器与复合控制器相结合的扰动抑制方法.该方法采用在线扰动观测与补偿器来实时估计源于摩擦力、纹波推力等扰动并进行补偿,并且通过设置电流增益来改善扰动补偿器的动态性能,减少系统响应时间.速度环采用PI与重复控制相结合的复合控制方式,实现速度的精准控制.通过仿真验证,该扰动抑制方法不仅能减小系统的响应时间,而且提高了直线电机伺服系统的控制精度和鲁棒性.