电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。     

润滑油聚结-真空组合分离脱水性能研究

结合润滑油真空分离极限含水量低和聚结分离脱水效率高的优点,提出润滑油聚结-真空组合分离脱水技术。介绍聚结-真空串联组合和聚结-真空一体式组合2种分离装置的结构原理和工作方式,选取L-TSA46汽轮机油作为试验对象,在相同条件下对2种分离装置脱水性能进行对比试验。结果表明:2种分离装置的脱水性能非常接近,聚结-真空串联组合分离装置的脱水效率略高于聚结-真空一体式组合分离装置,但聚结-真空串联组合分离装置体积较大,且其真空泵需连续工作因而磨损较快。     

静态热处理时间对轮毂轴承用复合锂基润滑脂流变特性的影响

为研究轮毂轴承工作过程中的热效应对复合锂基润滑脂流变性能的影响,采用静态热处理方式模拟轮毂轴承内复合锂基润滑脂的受热情况。在150℃下对润滑脂进行不同时间的热处理,并采用旋转流变仪研究各样品的流变特性变化规律。研究结果表明:短时间的静态加热处理后,复合锂基润滑脂胶体分散体系发生物理变化;皂纤维缠结程度先降低然后呈逐渐增加的趋势,出现了一定程度的固化;触变性分析表明复合锂基润滑脂的结构恢复性能随加热时间的延长而逐渐减弱。     

SiC/石墨配副密封端面织构低速磨损特性

采用端面上加工有倾斜椭圆微孔的SiC环和石墨环配副,实验研究椭圆微孔机械密封端面的低速摩擦磨损性能。实验测量干摩擦及油润滑条件下SiC环的磨损率和温升,分析表面织构对密封端面磨损特性的影响规律。结果表明:接触干摩擦条件下,与织构面配副的石墨环的磨损率明显高于光滑表面;油润滑条件下,转速相对较低时,织构面的温升高于光滑表面,表现出增磨效果;转速相对较高时,织构面的温升小于光滑表面,表现出减磨效果;并且干摩擦和油润滑条件下,表面织构均可减少磨屑的切削和犁削作用,起到表面研磨作用,使得石墨环表面更为光滑。     

流变模型对弹流润滑数值解的影响

采用Carreau流变模型和Ree-Eyring流变模型,研究不同流变模型对黏度较低的Squalane润滑油弹流润滑数值解的影响。分别计算不同卷吸速度、不同滑滚比下Eyring流变模型、Carreau流变模型的摩擦因数,并与试验值进行比较,同时比较Eyring流变模型与Carreau流变模型的摩擦因数、油膜最高温度、中心膜厚及最小膜厚随滑滚比、卷吸速度和最大赫兹压力变化的数值解。结果表明:在滑滚比较小时Eyring流变模型的摩擦因数更加接近试验值,在滑滚比较大时Carreau流变模型的摩擦因数更接近试验值;滑滚比对不同流变模型之间数值解的差别没有影响;随着卷吸速度的增大,Eyring流变模型所对应的膜厚值逐渐高于Carreau流变模型,而油膜最高温度逐渐小于Carreau流变模型;随着最大赫兹压力的增大,Carreau流变模型的油膜最高温度及摩擦因数逐渐大于Eyring流变模型。研究表明,在温和工况下Eyring流变模型更适合Squalane润滑油的弹流分析。     

独立分量分析在机械振动信号分离中的应用

针对机械运转时工作环境复杂,监控采集的信号多为混合信号的情况,研究了如何从混合信号中分离出相对应的各振动源信号.采用独立分量分析的分离方法,通过对极大似然估计的目标函数进行简化,基于无需选择学习率的快速不动点迭代的优化方法,选用可同时估计亚高斯和超高斯独立成分的非线性函数估计概率密度,推导出了该算法.最后,对工程中几种特殊情况下的混合信号进行仿真和实验室实测的分离试验.结果表明,算法简单易行,具有快速稳定收敛的性质.     

速度、油量对滚动直线导轨副摩擦力的影响

利用Stribeck曲线和Hamrock Dowson的最小油膜厚度计算公式,分析速度与润滑油量和摩擦力的关系。分析结果表明：在一定工况下,当速度由小到大变化时,滚动直线导轨副的润滑状态会经历边界润滑、混合润滑和弹流润滑3个阶段,摩擦力先减小后增大;润滑油量越多,直线导轨副在相对较好的润滑状态下工作,摩擦力就越小。通过滚动直线导轨副综合性能试验台,研究速度与润滑油量对滚动直线导轨副摩擦力的影响。结果表明：在高速运行下,速度对摩擦力影响较大;同时在注油量不断增加至注满的过程中,摩擦力大小先急剧变小,然后摩擦力曲线变化趋于平缓,此时的供油量即为最合适的润滑油量。     

两级复合放大箝位步进压电直线电机

针对尺蠖式电机运行过程中导轨与动子对加工与装配要求过高的问题,提出了一种尺蠖式原理的两级复合放大箝位步进压电直线电机,分析了电机的工作原理,设计了电机箝位机构和总体结构。利用有限元软件对箝位机构进行仿真分析,得到柔性结构的最佳尺寸。制作样机并设计实验,得到了电机的速度特性曲线并进行分析。样机的实验结果证明了该方案的可行性,并且在电压峰峰值为100V、频率为150Hz的方波信号激励下,电机的空载速度可达1.23mm/s,最大推力可达1.6N。该电机有效降低了驱动器的加工与装配要求,增强了电机运行的稳定性。     

现浇楼板对混凝土框架结构耗能分布的影响

为了研究现浇楼板对混凝土框架结构各构件滞回耗能分布的影响,基于多弹簧杆单元分别建立了矩形梁、考虑梁刚度、强度增强效应的矩形梁以及考虑楼板翼缘的T形梁共4个多层框架结构计算模型,进行了8度罕遇地震作用下结构滞回耗能分布比较分析。计算结果表明:梁强度增大使结构总滞回耗能增加,而梁耗能占总耗能的比例有所下降;梁刚度增大使得结构总滞回耗能略有增加,梁耗能占总耗能比例也有所上升。考虑楼板翼缘作用的T形梁对结构滞回耗能沿层分布、各层梁柱构件之间分布的影响主要体现在梁强度的增大,梁刚度的增大则会使滞回耗能分布产生突变,框架内梁滞回耗能小于外梁而边柱滞回耗能小于中柱。塑性铰的演化过程体现了结构耗能的转移过程,楼板翼缘作用可使结构由"梁铰机制"转为按"柱铰机制"破坏,这说明了楼板翼缘作用对于结构耗能分布的影响不可忽略。     

不完备信息的航空电子装备诊断规则提取方法

针对不完备信息引发的不确定性给航空电子装备的诊断规则提取带来的挑战,分别从广义狭义两个角度对故障诊断决策系统的不完备性进行定义,设计了一致性优先的相似度及属性值期望最大的缺失信息补齐算法,解决间接补齐算法存在不一致性问题;构建征兆属性概念格及诊断决策属性概念格,生成不完备诊断决策信息系统的扩充辨识矩阵,引入征兆属性概念等价关系计算最大一致征兆概念集,求解最大一致征兆概念辨识函数的析取范式获取最优约简属性集,根据约简后的诊断决策信息系统获取诊断规则。以某型航空装备的武器系统发射系统为例对方法验证,诊断结果准确率达到83.3%,高于现有典型方法,该方法在不完备信息处理、精确度及对象描述的直观简洁性方面具有显著优势。