DESIGN OF NOVEL HIGH PRESSURE- RESISTANT HYDROTHERMAL FLUID SAMPLE VALVE

Sampling study is an effective exploration method, but the most extreme environments of hydrothermal vents pose considerable engineering challenges for sampling hydrothermal fluids. Moreover, traditional sampler systems with sample valves have difficulty in maintaining samples in situ pressure. However, decompression changes have effect on microorganisms sensitive to such stresses. To address the technical difficulty of collecting samples from hydrothermal vents, a new bidirectional high pressure-resistant sample valve with balanced poppet was designed. The sample valve utilizes a soft high performance plastic ＂PEEK＂ as poppet. The poppet with inapposite dimension is prone to occur to plastic deformation or rupture for high working pressure in experiments. To address this issue, based on the fmite element model, simulated results on stress distribution of the poppet with different structure parameters and preload spring force were obtained. The static axial deformations on top of the poppet were experimented. The simulated results agree with the experimental results. The new sample valve seals well and it can withstand high working pressure.     

LOOK-AHEAD ALGORITHM FOR VELOCITY CONTROL BASED ON PARAMETERIZED CURVE INTERPOLATOR

To avoid suffering gouge and transient overshooting in high speed cutting machining, a novel parametefized curve interpolator model with velocity look-ahead algorithm is proposed. Based on a prearrangement step interpolation algorithm for parameterized curves and considering high curvature points, parameterized curve tool path is divided into acceleration segments and deceleration segments by look-ahead algorithm. Under condition of characteristics of acceleration and deceleration stored in control system, deceleration before high curvature points and acceleration after high curvature points are realized in real-time in high speed cutting machining. Based on new parameterized curve interpolator model with velocity look-ahead algorithm, a real cubic spline is machined simulativly. The simulation results show that velocity look-ahead algorithm improves velocity changing more smoothly.     

一种风速模拟仪器的研制

各种测风传感器在出厂前,都要根据标准在测量范围内进行风速参数测试,以检验是否超差.通常采用模拟风速,然后将传感器的实测值和模拟值进行比对的方法.如何获得模拟风速,并能将模拟值与实际值比对,则是各种测风传感器风速试验所面临的关键问题.现根据螺旋桨式测风传感器每一定值风速对应风速轴一固定转速值的自身特点,设计研发了一种风速模拟仪器.该仪器是专为螺旋桨式测风传感器的风速测试检验所研制开发的一种装置.在做测试检验时,能够模拟风速和测得实际风速值,并能够实时显示.该仪器为智能化仪器,提高了检测效率,使风速测试检验具有实效性,比对性.且结构简洁、造价低、实用性强.     

应用压力传感器控制立缆机放线电机的研究

传统立式成缆机放线速度的测控由舞蹈轮来实现,其结构较繁琐,占用空间较大,各零件分散,与成缆机向模块化发展的方向相违背。因此,设计了一种以压力传感器为测控介质的新型测控系统,该系统结构简单、调试方便、性能稳定可靠、工作效率高,值得推广。     

微型高频脉冲管制冷机的实用化

高频微型脉冲管制冷机在许多领域具有重要作用,目前从原理样机到实用化的成品机仍有一些问题须要解决。介绍在一台达到世界先进水平的高效同轴脉冲管制冷机的基础上进行实用化的工程样机研究,并通过模拟计算分析两台脉冲管制冷机工程样机与原理样机的区别及其自身特点,为进一步开展工作奠定了基础。制作的两台工程样机基本达到了原理样机的制冷性能,不锈钢结构的工程样机外观精美、结构紧凑,但由于材料和外形的原因,制冷性能稍逊于原理样机;铜壁结构的工程样机性能优于不锈钢样机,足以满足工程项目的需要,但重量有所增加。     

合绳机电气控制系统的改造

应用人机对话技术、PLC和全数字直流调速器,对老式机械传动的合绳机进行改造。现代直流调速技术和计算机智能控制技术能精确地实现牵引电机和线架电机按一定转速比运行,收线张力按生产工艺要求设定并恒张力控制,最大限度地简化了传动机构,有效降低设备故障率,提高设备的综合性能。     

基于速度交流的多种群多目标粒子群算法研究

为提高多目标优化算法的收敛精度和搜索性能,提出一种基于速度交流的多种群多目标粒子群算法。算法引入速度交流机制,将种群划分为多个子种群以实现速度信息共享,改善粒子单一搜索模式,提高算法的全局搜索能力。采用混沌映射优化惯性权重,提高粒子搜索遍历性和全局性,为降低算法在运行后期陷入局部最优Pareto前沿的可能性,对各个子种群执行不同的变异操作。将算法与NSGA-Ⅱ、SPEA2、Ab YSS、MOPSO、SMPSO和GWASF-GA先进多目标优化算法进行对比,实验结果表明:该算法得到的解集具有更好的收敛性和分布性。     

基于RBF神经网络PID控制的列车ATO系统优化

针对在复杂环境下列车高速运行时,现有的Fuzzy-PID控制算法自适应性差在受到外界因素的干扰时会导致列车追踪误差较大的问题,提出了一种基于径向基(RBF)神经网络PID控制的列车速度控制算法。首先,在构建列车优化模型时,充分考虑列车经过电分相时必须处于惰行工况的特点,并且依据电分相和限速条件的特点将列车行驶过程中的区段进行了划分,简化了求解过程;然后使用RBF神经网络PID控制器对目标速度曲线进行追踪仿真,同时与现有的Fuzzy-PID控制器进行比较。实验结果表明,基于RBF神经网络PID控制算法能够实时有效的追踪目标速度曲线且追踪误差较小。     

水胶比对RPC高温抗爆裂及残余力学性能的影响研究

通过制备不同水胶比的RPC120级活性粉末混凝土,研究了不同水胶比的RPC试件在200～1 000℃内抗高温爆裂性能及强度和质量损失率随温度的变化规律。对高温后试件进行了断面结构观察,并结合热重分析(TG)及差示扫描量热分析(DSC),研究了RPC高温作用后的性能变化机理。结果表明,水胶比在0.18～0.21范围内,0.18组的RPC抗高温爆裂能力及力学性能是最优的;不同水胶比的RPC强度随着受热温度的升高,都呈现出先增大再减小的趋势,抗压强度的临界温度为300℃,抗折强度的临界温度为200℃。在20～300℃,RPC高温性能的变化是由水化产物中自由水和结合水的失去所致,300～1 000℃是水化产物的分解和钢纤维的氧化造成的。     

高速列车分布式 super-twisting 滑模控制研究

针对不确定因素及外界干扰下高速列车分布式协同控制问题,提出基于super-twisting滑模一致性算法的高速列车速度跟踪控制策略。首先,考虑列车受到的外部干扰、基本阻力及车厢间耦合作用力,构建高速列车多智能体模型;其次,利用相邻车厢的位移和速度信息设计一致性滑模函数,引入super-twisting算法削弱控制输入抖振;最后,设计分布式二阶滑模控制律,并采用Lyapunov理论验证算法稳定性。以高速列车实际参数进行仿真研究,并加入外界干扰,利用本文方法、普通一致性、PID一致性及滑模一致性方法进行仿真。结果表明,相较于其他3种方法,所提算法能使车厢单元快速、精准跟踪目标速度曲线,速度误差在(-0.8～1.1)×10^-3 m/s内,同时使相邻车厢距离保持在安全范围内,且控制输入较平滑,对外部干扰有较好的鲁棒性。