Robust Adaptive Soft Landing Control of an Electromagnetic Valve Actuator for Camless Engines

This paper deals with a signal‐based robust adaptive approximation technique for a proportional derivative (PD) regulator which is applied to an electromagnetic valve actuator control for camless internal combustion engines. PD regulators generate very high spikes in the presence of unavoidable noise. These spikes cause high power dissipation and poor dynamic performance with a lack of precision. The presented method allows the reduction of the noise and not robust nonlinear uncertainties effects by using minimum variance analysis. The technique with which the PD regulator is approximated does not depend on the model of the controlled system. Hence, the technique is quite general and can be applied to any type of system. In addition, this paper describes a feasible real‐time self‐tuning of an approximated discrete PD regulator using a backward Euler technique. The main contribution of the paper is the presentation of an approximated PD controller using a minimum variance control strategy together with a weighted least squares method to adapt the parameters of this approximated controller. This control law realises a robust control technique with respect to the noise and nonlinear uncertainties. Moreover, a comparison with the approximate PD controller proposed in MATLAB by Mathworks is provided. The presented technique ensures a good dynamic performance, including low dissipation as well as accurate positioning and soft landing control.     

电子油门踏板的动态特性建模和实验研究

针对电子油门踏板输出信号非线性的问题,建立了电子油门踏板动态响应的数学模型和结构力学模型,并进行了仿真。分析了复位弹簧刚度和机构阻尼比对踏板动态响应的影响,并在电子油门踏板综合性能测试台上进行了动态响应的测试,获取了动态响应的量化数据。数据的结果显示所建立的模型基本正确,揭示了不同复位弹簧的刚度和机构阻尼比对其动态响应的非线性性的影响。     

WLAN技术在静爆威力测试中的应用

冲击波测试中测点分布数量较多,难以集中管理以及监测各测点的状态存在困难,并且测试参数一旦设置好在现场难以更改。针对以上问题,设计了基于WLAN技术的冲击波测试系统。建立了能有效覆盖各测试节点的无线网络,实现了所有测点远程集中管理、运行状态监测以及测试数据无线传输,并且可现场设置节点测试参数,以适应测试环境的变化,提高了系统的灵活性。设计了硬件电路和软件时序相结合的方法智能管理节点无线模块,有效降低了系统功耗并实现了可循环进行多次不同的测试。采用多参数组合的负延迟分区存储数据的方法,有效获取了完整的冲击波信号并减少了随机触发前的冗余数据。系统参加了多次弹药测试实验,验证了系统的稳定性、可靠性。     

用于单个纳米颗粒检测的固态纳米孔器件的仿真与优化

基于固态纳米孔器件的检测技术是近年来的研究热点,它可广泛用于各种纳米颗粒、生物分子检测及DNA测序等各个领域.采用数值方法对两种常用的纳米孔器件,即圆柱形纳米孔和棱台形纳米孔器件在检测纳米颗粒穿过时的局部电场变化以及离子电流特性进行了系统性的仿真和分析,提出了采用纳米孔阻塞电流因子,来评估器件性能.在此基础上,深入分析和讨论了纳米孔的孔径和孔深等参数的变化对检测纳米粒子性能的影响,并提出了优化的纳米孔器件设计方案.研究结果对纳米孔器件的制备,以及其在检测纳米颗粒的应用实践中提供了理论指导.     

基于TIDW的木材内部缺陷三维应力波成像方法

为了更直观准确地检测木材内部缺陷大小、形状、腐朽程度等信息,提出了一种基于TIDW（Top-k Inverse Distance Weighted）的三维木材内部缺陷应力波成像方法。该方法在木材周围随机部署传感器,采集应力波速度数据集,并对木材内部缺陷进行三维应力波成像。TIDW算法将预估点的邻域关系扩展到三维空间,增加预估点的搜索半径,引入Top-k查询找出其邻域内影响最大的k个已知点,计算得到预估点的值并进行三维成像。与IDW算法相比,该算法具有更高的成像精度,能够更准确反映木材内部缺陷特征。     

二维圆环结构中弹性波传播的谱单元分析

为研究弹性波在结构中的波场特征,推导建立一种任意四边形二维谱单元,将其应用于二维圆环结构中的波传播行为模拟.以矩形平板结构中弹性导波传播分析为例,通过与传统有限元分析结果对比,验证所建立谱单元的有效性.有裂纹和无裂纹二维圆环结构谱单元模拟结果表明:弹性波在圆环结构中传播会发生频散;圆环结构表面的裂纹对瑞利波的传播影响最大;根据其反射波包位置可以确定损伤位置.     

基于多岛遗传算法的汽车车身气动优化

为研究不同长细比汽车车身的最优气动性能,基于英国汽车工业研究协会(Motor Industry Research Association, MIRA)阶背模型,利用多岛遗传算法开展不同长细比的汽车车身气动优化.优化结果表明优化模型的气动阻力因数随着长细比的增大而降低.通过改变车身的长细比得到的5种优化模型具有发动机罩倾角、后风窗倾角和尾部上翘角较大,前风窗倾角较小的特点.对8个优化参数进行分析可知：尾部上翘距离和前悬距离对气动特性的影响最大.     

基于主应力删除准则的ESO法及其应用

为促进渐进结构优化（Evolutionary Structure Optimization,ESO）法在桥梁找型方面的应用,阐述基于主应力删除准则ESO法的基本原理,研究不同M值对优化结果的影响,并建议在应用该法进行拓扑优化时取M≥10.应用基于拉应力占优删除准则的ESO法分析高跨比对缆索支承桥形式的影响,结果表明：当高跨比大于等于1/7时缆索支承桥的最优形式为斜拉桥;当高跨比低于1/7时最优形式为悬索桥.     

山西省近50年风速变化及突变特征分析

利用线性拟合、M-K方法对山西省22个气象观测站1960—2010年的逐日风速资料进行了倾向、突变、逐年代变化等特征分析。研究表明,近50年来山西省平均风速存在明显的下降趋势,平均风速由20世纪60年代的2.16 m/s下降到21世纪初的1.86 m/s;不同时间段呈现不同的变化特征,1979—1989年风速出现显著下降,年均递减率达到0.046 m/s,变率远超出其他时段;对近50年山西省平均风速进行M-K检验后发现,在1982年出现明显的突变点。山西省四季平均风速均呈下降趋势,四季风速下降速率最快的为春季,冬季次之,夏季风速下降速率最慢。同样,四季风速均发生突变,突变时间点分布在1980—1985年间。除8月外,山西省各个月份风速也呈下降趋势,且均出现突变现象。     

低压增安型异步电动机热过载保护的改进

低压增安型三相异步电动机是适用于工厂2区内具有爆炸危险场所的防爆电机,其防爆技术原理是在保证电机正常运行的条件下,不产生电弧、火花,或在可能点燃爆炸性混合物的高温的基础上,进一步采取电磁和机械方面的措施,以提高安全性,避免在正常和认可的过载条件下出现问题。随着增安型异步电动机被广泛采用、数字技术的不断发展和新一代低压电动机智能综合保护器的逐步普及,增安型电动机的热过载保护（TE时间保护）已日趋完善。