垂向振荡对螺旋桨敞水性能的影响研究

船舶在波浪中航行时,船身垂荡运动的同时也带动着螺旋桨相对于周围流体振荡。为了研究振荡对螺旋桨推进性能的影响,该文采用相对运动的数值模拟方法,实现了螺旋桨自身旋转运动和垂向振荡运动的同步进行。对比了不同振荡频率、振幅对螺旋桨敞水性能的影响,结果表明,垂荡会提高螺旋桨的敞水性能,且随着振荡频率、幅值的增大,螺旋桨的推力系数、扭矩系数和敞水效率也略有增大。     

混凝土坝工程长效服役与风险评定研究述评

我国混凝土坝工程无论数量、高度、规模均居世界前列,大坝长效服役的健康状况不仅关系到整个工程的安危,而且对经济建设、社会安定与生态安全等具有重大影响。在对我国混凝土坝工程建设与安全现状进行阐述的基础上,从混凝土坝材料性能演化、隐患病害监测与检测、施工质量控制、安全风险管理与评定等方面,论述了混凝土坝长效服役与风险评定理论、方法及其技术的研究现状。认为今后应加强多破坏因素耦合作用下混凝土坝材料性能演化规律、大坝隐患病害与施工质量的全方位智能化监控、水库大坝风险标准与实用化评估、溃坝概率计算和后果评价等方面的深入研究,以建立和完善混凝土坝长效服役保障与提升的理论和方法体系。     

Immersion and Invariance Based Robust Adaptive Control of High‐Speed Train with Guaranteed Prescribed Performance Bounds

This paper proposes a novel robust adaptive algorithm for train tracking control with guaranteed prescribed transient and steady‐state performance. As speed increases, the inherent time‐varying uncertainties and unmodeled dynamics in the longitudinal dynamics of a high‐speed train seriously impacts the tracking performance of automatic train operation. To improve train operation performance, an estimator based on immersion and invariance technology is developed to recover the unknown and time‐varying plant parameters, and it renders the estimation error converging to a bounded residual set exponentially while providing more freedom for the controller. After certain error transformation, the prescribed tracking performance is introduced into the controller design. Then, an input‐to‐stable stable controller is developed through the backstepping technique, and it is proven that stabilization of the transformed system is sufficient to guarantee the prescribed performance. Rigorous theoretical analysis for the presented algorithm is provided, and a series of simulation studies also are given to verify the effectiveness of it.     

Heuristic Dynamic Programming Using Echo State Network For Multivariable Tracking Control Of Wastewater Treatment Process

This paper proposes a heuristic dynamic programming (HDP) scheme to simultaneously control the dissolved oxygen concentration and the nitrate level in wastewater treatment processes (WWTP). Unlike traditional HDP schemes, the optimal control values are calculated in an analytical way by the proposed HDP controller. It can reduce the learning burden of the HDP controller to a great extent. The system model and the evaluation index J are approximated by two echo state networks (ESNs). Gradient‐based learning algorithms are employed to train both ESNs online, and the convergence of the training algorithm is investigated based on Lyapunov theory. The performance of the proposed ESN‐based HDP (E‐HDP) controller is tested and evaluated on a WWTP benchmark. Experimental results demonstrate that the proposed approach can achieve effective performance.     

基于分布参数的煤矿井下直流杂散电流研究

直流杂散电流是引起井下瓦斯爆炸的重要原因之一,对煤矿安全生产具有很大威胁。针对这一问题,从杂散电流的产生机理着手,建立了井下直流杂散电流的分布参数模型;在该模型的基础上,仿真分析了各个参数对杂散电流的影响,得出了如下结论:随着机车电流的增加、供电区间的延长及轨道电阻的增大,杂散电流也会线性增加,可通过减小机车电流、缩短供电区间长度及减小轨道电阻来减小杂散电流;轨道与大地间过渡电阻低于安全值时会造成杂散电流急剧增大,保证轨道与地之间的绝缘是限制杂散电流的一种有效措施。     

基于LabVIEW的某型舵机综合性能测试系统

某型新研舵机性能需要严格而有效的测试;利用LabVIEW平台,开发了一种舵机综合性能测试系统;整个系统基于PXI总线进行构建,以保证系统测试的精确性和可靠性,能够产生对舵机的控制信号,同时实现数据的采集和存储,波形的实时显示,测试数据的分析、保存和打印等功能;该系统已应用在某型舵机性能测试中;试验结果表明,该系统操作方便,运行稳定,测试结果精确可靠.     

AMI通信网络中微功率无线通信的性能测试技术及系统研究

微功率无线通信是高级量测体系的主要通信方式之一,各厂家的通信模块性能不一,测试技术尚未形成统一的规范;设计了微功率无线通信的测试系统,由射频性能测试系统和协议一致性分析系统组成;系统采用屏蔽测试箱、多功能电磁波小室、综合测试分析仪、误码分析仪、标准协议信号源等模块组成,屏蔽箱对800 MHz频率以下的无线电信号有超过70dB的抑制,可以提供相对纯净的无线电暗室环境,减少外界无线电波的干扰;测试频率范围为30MHz~1GHz,提供66个测试频点,测试频率误差小于2ppm,误码测试精度小于0.001%,功率测试精度(闭环)为5%(0.2dB);实现了在实验室情况下对微功率无线网络性能的全面测试和评估,具备很好可操作性、便利性和可复现性。     

执行依赖启发式动态规划PMSM控制策略研究

永磁同步电机算法中的PID参数固定不变,自适应能力较差;近似动态规划具有自学习能力,能动态调整参数,增强系统的自适应能力;文章将近似动态规划中的代表性算法——执行依赖启发式动态规划与类PI网络相结合,根据环境反馈对各个策略进行评价,选取评价最优的策略在线调整动作网络参数,对永磁同步电机进行自适应最优控制;仿真结果表明,执行依赖启发式动态规划加PI控制算法在系统速度变化和负载变化过程中,动态效果和稳态精度优于传统PID控制.     

无传感器同步电机长线驱动性能的仿真和评估

鉴于优良的环境适应性和高效能等原因,基于无传感器控制的同步电机应用日益广泛;众所周知,传输线路过长会带来阻抗不匹配、损耗以及串扰等诸多不利影响,会直接制约无传感器同步电机的远控应用;针对上述问题,以液氮环境下的实际电机长线驱动系统为例,利用Portunus仿真平台对系统及其核心部件(同步电机、三相传输线以及变频器)进行了建模、仿真和评估;结合真实液氮负载环境下的试验数据,比对验证了上述仿真与评估结果的准确性,展现了流体负载的周期性脉动特性引发系统电机异常抖振的作用机理.     

基于半实物仿真的效能评估系统设计

针对通信系统的效能评估提出了一种半实物仿真系统的设计及实现方式,综合分析了国外半实物仿真系统的发展状况和研究成果。提出了一种可行的半实物仿真系统的总体框架和系统组成,详述了半实物仿真系统中核心设备一节点云模拟器和电台半实物仿真设备的设计和实现思路,最后描述了以此半实物仿真系统为基础构建的通信系统效能评估系统,并给出系统所具备的测试能力。