基于灵敏度分析的立式加工中心批量空间误差建模和补偿

空间误差建模和补偿已成为提高机床精度和性能的最经济方法之一。然而,空间误差元素测量耗时多等原因限制了空间误差补偿的广泛应用。为解决这一问题,提出了一种基于灵敏度分析的空间误差快速建模和补偿方法。首先,基于齐次坐标变换,建立了立式加工中心的广义运动学模型。其次,根据立式加工中心的所有误差元素的灵敏度分析,确定关键误差元素。根据灵敏度分析结果,在误差补偿过程中忽略了影响因子较低的角度误差元素。然后,基于关键误差元素的测量数据和切比雪夫多项式,建立了简化的空间误差快速补偿模型。接着,利用Fanuc数控系统的EMZPS功能开发了实时误差补偿系统,实现了空间误差的补偿。为了评估所提方法的有效性,对每个平动轴和每条体对角线误差补偿前后的测量试验结果进行比较。结果表明,沿三个轴的最大平移误差从21.9μm到6.5μm,最大体对角线误差从81.6μm减小到35.5μm。最后,将该方法应用于一批20个立式加工中心,进行批量补偿试验。所有加工中心补偿后的精度均优于40μm。本研究的创新之处在于将灵敏度分析作为简化机床误差模型的理论依据,并提出了出一种快速批量化建模和补偿的方法。该方法能有效提高误差补偿效率...     

大跨距双小车轨道式龙门起重机振动模态分析

动态特性对起重机的工作效率有很大影响，采用有限元软件ANSYS对一种新型的大跨距双小车轨道式龙门起重机（Rail Mounted Gantry Crane，RMG）进行了振动模态分析，得到了前十阶振型和频率，发现起重机支腿与大粱的连接处是整体的薄弱环节，有助于RMG结构的改进和远行工艺的制订。     

半闭环数控机床几何与热复合的定位误差建模与补偿

数控机床在提升国家制造业水平中有着至关重要的作用,提高数控机床定位精度是一个关键性的问题.针对半闭环控制的数控系统,提出了几何与热复合的定位误差建模与补偿方法.首先对丝杠螺母进行了热特性分析.然后采用了三次样条插值对静态定位误差建模;基于温度传感器实时温度数据,建立了热误差模型;将二者相结合,建立了几何与热复合的定位误...     

分级调节移相器控制策略研究北大核心

以晶闸管控制分级调节的双芯对称型移相器为对象,在RTDS中建立了系统模型,开发了控制装置进行仿真研究,并提出了不同控制目标下的移相器控制策略。结果表明,晶闸管控制移相器能快速响应控制目标的变化,调节自身线路潮流达到优化系统潮流的目的。研究成果为可控移相器的国产化推广和工程实施打下了坚实的基础。     

精密卧式车床热误差溯源、建模与实时补偿

精密卧式车床的关键部件会在内外热源的综合影响下发生热变形,进而严重影响加工精度。数据驱动的热误差建模方法为解决此问题提供了有效手段,而厘清车床的关键热误差元素及其传导机理可进一步提高车床热误差的建模效率、精度和鲁棒性。文章针对车床X轴丝杠摩擦热、主轴发热、Z轴鞍座发热以及液压刀塔和拖板发热4个关键热误差元素开展了溯源测试,并根据溯源结果建立了热误差模型并开发了热误差实时补偿系统。车削验证实验结果表明,补偿后车床的加工误差在反复的加工和冷机过程中均稳定降低了75%以上,文章所提的热误差溯源和补偿方法有效提高了车床的加工精度和稳定性。     

基于李雅普诺夫函数的带锁相环的VSC大扰动稳定性判据

对于带锁相环的并网VSC大扰动稳定性问题,首先依据VSC的内环电流控制和外环功率控制响应速度差异得到简化二阶非线性模型,然后分别定义了两个李雅普诺夫函数。第一个李雅普诺夫函数具有清晰的动能和势能概念,但推导的稳定域较小,第二个李雅普诺夫函数推导的稳定域较大但缺乏清晰的物理概念。最后结合这两个李雅普诺夫函数,得到实用的稳定性判据,兼具明确的物理意义和较宽的稳定域。如果在系统最后一次动作时已知锁相环状态量,则可以预测系统稳定性。仿真结果验证了该判据的正确性。     

快速滤波算法用于在线监测数据预处理

提出了可较好地解决电力设备在线监测中数据预处理所遇到问题的一种中值滤波快速算法 ,该算法先把无序数据序列转变为有序数据序列 ,再据其可用二分法快速查找中值的特点 ,通过滑动窗获取实时数据后中值滤波 ,从而满足了处理时对在线监测数据实时性、真实性的要求。     

输电系统网损的合理分摊

提出了一种基于网络阻抗矩阵和潮流解的输电系统网损分摊方法。指出所有在输电系统中进行功率交换者都应该是网损的承担者。各功率交换者应承担网损的份额与其在网络中的地点和交易量有关，主要由两部分组成：一部分与该母线注入视在功率的平方成正比，其系数主要取决于网络阻抗矩阵中该母线自阻抗的实部；另一部分与该母线注入功率和其他各母线注入功率的乘积成正比，其系数主要取决于网络阻抗矩阵中该母线与其他母线间互阻抗的实部。后者可以从4种不同的方案中选用一种而将它们分摊给各个母线。文中给出的几个示例系统计算结果表明了所提方法的合理性。     

适应复杂电力系统多种运行方式的PSS优化配置

低频振荡的抑制是电力系统规划阶段和运行过程中必须考虑的一个重要问题。抑制低频振荡一般的方法是在励磁调节器上装设电力系统稳定器(PSS)。多机系统中，PSS的配置包括PSS安装位置的选择和参数整定。现有的研究工作主要考虑一种运行方式来进行PSS的优化配置，本文提出了一种同时适应系统的多种运行方式来进行PSS优化配置的方法。通过对西北电网三种典型运行方式的计算结果表明：为了获得更好的抑制低频振荡的效果，PSS的放大倍数不应限定为正值；如按一种运行方式对PSS的参数进行优化则对其它运行方式效果较差，而同时考虑多种运行方式，统一地进行PSS的优化配置则对各种运行方式都能良好地抑制低频振荡。     

获取电力系统运行方式的多平衡机潮流模型

提出了制定大规模电力系统运行方式的三种多平衡机潮流模型。通过设置多台平衡机分摊全系统不平衡功率来提高潮流计算收敛域。与常规潮流计算方法相比,只需采用控制方程替换平衡机的功率平衡方程即可得到适定的多平衡机潮流方程式。所提出的模型不但可以扩大潮流求解的收敛域,还可以满足对运行方式的特殊要求:维持中枢点电压为指定值,灵活控制各平衡机出力比例,实现多区域互联系统断面功率控制。所提出的多平衡机潮流模型阶数与常规潮流模型相同,因此其求解的复杂性保持不变。IEEE 162节点系统、陕甘1 265节点互联系统以及国内实际21 479节点系统的计算结果验证了所提出模型的正确性和有效性。