磁浮列车搭接结构的非线性解耦控制

磁浮列车的搭接结构是一个多输入多输出的非线性系统, 对该系统进行稳定控制是确保磁浮列车可靠性的关键. 本文采用微分几何方法对系统解耦; 采用反馈线性化方法对解耦后的系统进行线性化, 确保了系统的全局稳定性; 对线性化之后的系统采用极点配置的方法进行控制律设计, 使系统的动态性能达到一定的指标; 最后给出了应用此方法的一个实际例子.     

起落架着陆仿真分析系统设计与实现

为了实现自动地利用虚拟样机技术来分析飞机起落架的地面载荷,讨论了如何采用Delphi软件作为开发平台,结合Adams软件的参数化功能,设计起落架着陆仿真分析系统.主要论述了仿真分析和参数化建模的原理,程序化语言编写起落架仿真软件界面的方法,以及模型和数据库之间连接的问题.经实践应用证明,系统能够实现起落架的仿真模型和全机装配模型的自动化建立和结果分析,通过对某型起落架模型的对比分析,验证了该仿真系统计算能力的可信度.     

基于Petri网的智能终端装备操作训练考核通用建模方法

智能终端装备操作训练考核中,存在实物操作考核环境不可再现、训练考核模拟器研发周期长、通用性差等问题.提出一种面向智能终端装备操作训练考核的通用建模方法,建立装备操作任务的Petri网模型,把操作步骤构成库所集合,操作步骤变换构成变迁集合,各操作步骤的按键区域(操作热区)作为变迁的触发(点火)条件.为了屏蔽不同智能终端装备操作面板、按键(按钮)差异,把智能终端装备操作面板图片作为训练考核的操作面板,用操作热区体现用户动作,从而适合不同的智能终端装备.应用实践表明,该方法能快速建立所需的训练考核任务,且能屏蔽智能终端装备在外观、操作面板、显示面板等方面的差异,具有良好的通用性.     

基于 IAS 精确估计的太阳轮齿面剥落检测方法研究

瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号的估计精度易受编码器自身误差影响,影响其故障检测结果。针对上述问题提出了一种局部多项式微分估计方法对IAS信号进行估计。首先通过局部多项式微分抑制编码器细分误差产生的锯齿状噪声和估计误差导致的信号不连续问题,实现了IAS信号的高精度获取,然后使用精确估计的IAS信号通过局部同步拟合技术提取太阳轮故障特征。通过实验和仿真说明,本文提出的局部多项式微分估计能较好地抑制编码器误差导致的IAS信号噪声,提高IAS信号的信号比,结合局部同步拟合能够有效地提取太阳轮齿面剥落故障特征。     

辐条式磁齿轮电机齿槽转矩抑制

磁齿轮电机具有转矩密度高、转子结构坚固的特点。针对外转子辐条式磁齿轮电机齿槽转矩高等问题,以一台三相18槽28极外转子辐条式磁齿轮电机作为研究对象,利用磁场调制理论对气隙进行解析计算,然后基于麦克斯韦张量法分析外转子辐条式磁齿轮电机齿槽转矩产生的机理,并通过调节槽口角度和转子削角对磁齿轮结构进行优化。有限元分析结果表明,优化后电机的反电动势三次谐波被削弱了53%、齿槽转矩幅值被削弱了93.4%、输出转矩脉动下降了73.7%。有限元分析结果验证了调节槽口角度和转子削角的结构优化方法的有效性。     

基于时延自相关降噪与局部特征尺度分解的齿轮故障诊断

In order to detect the gear fault accurately, a mode based on autocorrelation denoising and local characteristic-scale decomposition（LCD） was proposed. The autocorrelation function of the vibration signal of gear box was calculated,and the low delay time of [-20,20] and high delay time of last 20 points of the autocorrelation function were set to zeros. The delayed autocorrelation denoising signal was decomposed into some intrinsic mode components（ISC） by LCD, and the ISC included the mesh frequency were selected as the effective component. The fault was detected by the envelope aptitude spectrum. The analysis of broken tooth of gear fault data shows that the increase of the signal to noise ratio（SNR）can be 8.0963dB,the method can realize the occurrence of the fault effectively, can also detect the type of the gear fault, the method can effectively support fault diagnosis.     

货运列车自适应模型平滑切换及节能优化研究

为了使货运列车运行过程切近实际,提出了一种基于加速度自适应的货运列车质点模型平滑切换方法。首先,建立列车的单质点和多质点模型,基于扰动加速度偏差变化率进行列车多模型的自适应切换研究。然后,为了降低大功率机车牵引电机的工作能耗,引入货运列车牵引控制的多目标和约束条件,建立了多目标优化模型,并提出一种新型的多目标飞蛾扑火(MOMFO)算法用于优化货运列车运行过程。最后,采用HXD1型电力机车牵引50节C80货车作为研究对象,通过仿真验证了所提方法对货运列车牵引电机节能及运行过程优化具有重要意义。     

高速列车受电弓气动噪声分析与空腔降噪研究

随着高速列车运行速度的不断提高,受电弓气动噪声也愈加严重。针对这一问题,文中采用LES大涡模拟、边界层噪声源模型和FW-H声类比法,通过建立某型号受电弓局部1:1气动噪声分析模型进行数值模拟。文中研究了受电弓各部位的气动噪声贡献量,还探究了针对较大噪声位置空腔采用射流降噪方法的降噪效果。结果表明,当网格总数为4 323万个时,数值模拟精确度满足要求。受电弓空腔上游和空腔中部绝缘子是气动噪声的主要来源。在射流降噪前后,空腔内部气动噪声均为宽频带噪声,主要能量集中在0~4 500 Hz。对250 km·h^-1行驶速度下的空腔进行主动射流降噪,距列车25 m远处的垂向监测点声压级最小值为81.65 dB,比降噪前降低了2.64 dB。     

基于强化学习的列车驾驶曲线节能优化算法

在保证安全和准时性的前提下,自动化列车运行可以有效减少列车耗能。为了灵活应对列车运行种的动态变化,提出了一种基于强化学习的方法,可以优化列车控制策略且不采用之前关于列车动力学的知识和设计的列车速度曲线。这个优化模型将列车节能作为目标,把准点到达、列车限速、停车位置作为限制条件。大量的列车运行经验可以被用来训练深度神经网络直到得到最优化行为价值函数,通过对训练过的神经网络输入状态,可以准确输出每个行为的价值,然后再根据行为价值的大小来选择最优的驾驶策略。     

超声冲击对高速列车转向架焊接十字接头超高周疲劳性能的影响

针对高速列车转向架在实际运用中出现的疲劳问题,利用HJ-Ⅲ型超声冲击处理装置,对高速列车转向架用SAM490BW钢十字接头焊趾进行超声冲击处理,并对处理后接头的超高周疲劳性能进行研究。结果表明,原始焊态试样和超声冲击态试样的S-N曲线均出现了传统意义上的水平段。超声冲击处理试样的疲劳强度相比于未处理试样提高了25%。经过超声冲击处理后,疲劳裂纹源的数量由多个变为单个,焊接接头焊趾处的应力集中系数下降了32.4%,降低了裂纹萌生概率;超声冲击降低了焊趾区域的残余拉应力,并诱发产生残余压应力,高达-255.5 MPa;焊趾表层晶粒得到细化,晶粒平均尺寸小于100nm;裂纹在塑性变形区扩展路径变长。