基于电流解调的液压系统功率在线监测

通过对液压动力系统电机的电流值和电压值的实时采集并结合各环节效率参数,设计了上位机软件用于在线监测液压动力系统的输入功率和输出功率,为液压系统的状态监测提供了一种新的方法.该方法的应用将进一步完善液压系统在线状态监测的手段,有力地提高液压系统的智能化监测水平.     

基于内点法与改进遗传法的无功规划优化混合算法

建立了利用调节发电机端电压、可带载调压变压器分接头与静止电容器组的补偿容量来获得系统年综合费用最小的无功规划优化数学模型。将此问题分成连续优化和离散优化两个子问题,采用非线性内点法和改进遗传算法交替求解的混合算法。在迭代的不同阶段,分别对内点法和改进遗传算法进行收敛条件改进,使两者的优化结果互为基础、相互利用,保证了混合算法的整体寻优效率。118节点系统的无功优化计算表明,所提算法可有效提高单一算法的收敛性能和运算速度。     

基于电参量信息融合的液压系统状态识别技术

以液压系统运行状态在线监测、故障诊断以及功率优化控制为研究目标,提出将电动机三相交流电源的电压、电流信号用李萨如图产生单相及三相信息融合方法.利用机电动力学建立交流电动机驱动液压系统的动态功率平衡方程,分析电、机、液能量的转换和耦合过程,在此基础上提出用三相电气参量提供的幅值、相位、相间和相序信息绘制单相和三相李萨如动态图形,由数学分析推导出李萨如图形面积、外接矩形、摆动角度等特征量与交流电功率之间的函数关系,通过计算李萨如图特征量的变化实现对液压系统运行状态、运行工况以及功率匹配情况进行在线监测,形成基于电参量信息融合的液压系统运行状态识别技术.研究结果表明,单相李萨如图形面积可线性表示液压系统负载功率的在线状态,其外接矩形面积表示电源负荷状态,由此构成的功率圆可以在线监测电动机与液压系统负载工况的功率匹配过程;通过李萨如图形特征可以识别液压系统加载、减载、冲击、过载、溢流以及储能等典型工况;根据本方法形成的三相李萨如图还可对液压系统的电动机、机械和液压故障进行分类判别.     

基于Elman超声信号时间融合的塔机防碰撞技术

针对塔机防碰撞以缺乏灵活性和时实性的被动防御为主的现状,为实现智能化主动防碰撞的目的,通过分析障碍物轮廓与超声测距时间序列间的映射关系,以时间融合的思想引入Elman网络,并通过变形输入输出实现了单超声传感器由测距序列快速识别障碍物高精度位置信息的功能,并经试验验证可以达到预期低成本、快速度、高精度的塔机工作使用要求,也为低精度传感器获取高精度融合结果提出借鉴思路。     

三相永磁同步电机拖动的液压系统性能仿真研究

由电机拖动的液压系统具有可靠性好、调速方便、效率高等优点,而三相永磁同步电机拖动的液压系统较异步电机拖动的液压系统在效率及调速精度方面更优越,在建立由三相永磁同步电机拖动的液压系统数学模型的基础上,考虑了液压系统中常见的油液黏温黏压特性、有效体积弹性模量和非线性摩擦力等3种非线性因素,使用Matlab/Simulnk软件分析了系统参量变化时系统的性能改变情况。通过仿真实验,验证了模型的正确性和有效性,为开展永磁同步电机拖动的液压系统性能研究提供了参考。     

利用SOM网络可视化方法诊断液压系统故障

由于液压系统的非线性、故障机理的复杂性和多样性,很难准确判断复杂液压系统的故障原因,利用神经网络具有良好的非线性映射能力、自学习适应能力和并行信息处理能力,为解决未知不确定非线性系统的问题提供了一条新的思路.介绍了基于自组织特征映射神经网络(SOM网络)进行液压系统故障诊断的方法.SOM网络是一种重要的无导师学习训练算法的神经网络,使用该算法进行训练后,可以将高维输入空间映射到二维空间上,并对故障现象进行自动分类,从而得出它们对应的故障原因.同时为了便于识别故障,利用U矩阵图对神经网络仿真结果进行可视化.以某工程机械的水平支腿液压系统为例,应用SOM网络进行仿真,并对结果进行可视化.仿真结果表明,SOM网络可视化方法具有故障模式识别能力,为液压系统故障诊断提供一条新途径.     

超声谐振器在传感器测距中应用分析

设计一种超声谐振器,旨在解决超声传感器远程测距中因超声波能量分散和衰减过快导致的回波信号难以识别问题。首先,根据声学理论分析了超声谐振器可以通过改善阻抗匹配提高其辐射效率;再利用Bessel函数分析了超声谐振器影响声源指向性的重要设计参数,通过改变声源频率、谐振器开口面积等设计参数可以使指向性尖锐,能量更集中。Matlab仿真计算与相应的实验均证明了理论分析的正确性和优化谐振器设计参数对提高超声探测距离的有效性与可控性。     

QTZ630塔式起重机的有限元动力学分析

以QTZ630塔式起重机为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立有限元模型,重点讨论了在自重载荷、风载荷等静载荷影响下,受起吊及卸载工况冲击载荷作用时塔机整体结构的变形、应力随时间的响应情况。对于研究塔式起重机的动态特性及避免材料破坏而造成事故具有实际意义。     

霍尔传感器状态监测电路的设计及其应用

针对一般电流、电压互感器存在体积大、精度不高、使用不便的缺点,而霍尔传感器具有精度高、线性好、频带宽、响应快等优点的情况,以霍尔效应原理为基础,霍尔传感器为对象,设计了霍尔传感器状态监测电路并制作了相应的电路板.该电路板能同时分别监测三路电流和电压量,且测量电阻可根据实际工况随时更换,具有体积小(13×10cm)、方便、快捷的特点.最后用其进行了液压动力系统状态监测实验,并与一般电流互感器的测量结果作了对比分析.结果表明,设计的电路合理,制作的电路板工程实用价值较好.     

轧钢机结构耦合振动问题

分析了自动轧管机主传动系统扭转振动，横向振动和齿轮振动间的耦合关系，建立了结构耦合振动方程，通过对方程的讨论，找到了该机的动力学缺陷，指出了解决的途径。