一种基于边界特征线且特征点可变的二阶非线性离散跟踪微分器及在测速定位系统中的应用

利用状态反推方法确定最速离散二阶系统的线性区域的边界特征线及控制特征线,以相平面上的点及边界曲线、控制线的相对位置按线性规则确定控制量的大小,区分可达区与线性区,并依此构造最速分段线性函数形式的跟踪微分器（Tracking-differentiator,TD）,这种算法可以方便地修改特征点,适应能力强,而且运算中不包含任何根号运算,使得控制综合函数的形式极大简化,有利于工程实现.对正弦信号及方波信号的仿真结果表明了上述结论的合理性.验证了特征点分段线性算法在适当修改特征点后得到的TD,与经典TD以及它的线性近似进行比较,跟踪能力和微分提取能力都得到了较大的提高.应用移动平均算法构成的跟踪微分器组,具有相位补偿功能,适当选取TD参数后,得到了滤波能力强、相位特性良好的滤波器,并应用于基于长定子齿槽检测的永磁电动磁悬浮列车的测速定位系统中.实验结果表明,本文提出的简化TD按相位补偿确定的方案能有效滤除脉冲和扰动等噪声,对过轨道接缝时的畸变信号进行修复,边界容易修改,算法简单有效,实时性强,易于工程实现.     

基于长定子齿槽的磁浮列车测速

磁浮列车测速定位传感器在实际运行时,会受到列车震动和长定子轨道的接缝等影响,并且轨道接缝的尺寸也不相同,使得位置传感器在通过不同轨道接缝的时候产生不同的信号畸变,导致牵引设备过流或过压保护甚至烧毁。为了能够适应不同的轨道接缝的影响,本测速定位系统采用了两路相对位置传感器,应用自适应滤波和周期预测的方法,设计了一种自适应预测滤波器,通过周期预测方法将预测值与实际观测值进行比较,选择与预测值相近的传感器信号。通过提取两路传感器中的正确信号,实现了传感器的冗余处理,列车实际运行实验验证所提出方法的正确性。     

基于长定子齿槽的磁浮列车测速定位传感器信号处理

磁浮列车测速定位传感器在实际运行时,会受到列车震动和长定子轨道的接缝等影响,并且轨道接缝的尺寸也不相同,使得位置传感器在通过不同轨道接缝的时候产生不同的信号畸变,导致牵引设备过流或过压保护甚至烧毁.为了能够适应不同的轨道接缝的影响.本测速定位系统采用了两路相对位置传感器,应用自适应滤波和周期预测的方法,设计了一种自适应预测滤波器.通过周期预测方法将预测值与实际观测值进行比较,选择与预测值相近的传感器信号.通过提取两路传感器中的正确信号,实现了传感器的冗余处理,列车实际运行实验验证所提出方法的正确性.     

直流蒸汽发生器换热特性优化

介绍一种双面换热的套管式直流蒸汽发生器,分析该蒸汽发生器一次侧流量的分配比对强化换热的影响,采用非线性优化方法对流最分配比进行优化.在给定的工况下得到最优分配比,并提出实现该最优分配的方法:在内管的入口处加装节流圈.     

细棒稠密栅格参数优化设计

细棒稠密栅格相对于常规栅格具有一定优越性,燃料棒束按正三角形栅格紧密排列,能提高堆芯燃料所占体积份额,使堆芯具有较高的功率密度。在分析堆芯性能与栅格参数关系的基础上,以ABV-6M反应堆为例,提出堆芯功率密度和冷却剂流速两个目标函数。利用遗传算法对燃料元件的棒径、棒间距进行了多目标优化计算,将优化结果与文献中堆芯参数对比。对比结果表明,细棒稠密栅格对提高堆芯功率密度、改善堆芯性能是有效的。     

海洋核动力平台堆舱非能动冷却特性研究

海洋核动力平台以输出电能和生产淡水为目标,为国家海洋能源战略提供保障。针对严重事故下海洋核动力平台堆舱安全性问题,在其堆舱非能动冷却系统(PCCS)方案的基础上,提出采用三维冷凝换热与一维自然循环流动换热耦合计算的方法,利用Fluent软件并结合UDF编程,建立堆舱含不凝结气体环境的蒸汽冷凝与舱外海水自然循环耦合换热模型,并分析失水事故(LOCA)条件下PCCS的热工水力行为特性。结果表明,PCCS能实现对喷放蒸汽的长期冷却,可有效降低LOCA后的堆舱温度与压力,为保障严重事故后的堆舱安全性提供可行措施。相关分析方法也可为开展海洋核动力平台PCCS分析设计提供指导。     

热管堆中分段式温差发电器的仿真分析

温差发电器（TEG）是一种能够直接将热能转化为电能的器件设备,因此可在热管堆中将TEG作为能量转换系统。但当热管堆堆芯的平均或最高温度超过1 000 K后,TEG的缺陷就会暴露出来。分段式温差发电器（STEG）可解决这一问题。本文在COMSOL软件中搭建了STEG模型,确定了数值模拟方法,并对STEG的几何形状和热电性能进行了优化设计,将热管与STEG组合成单通道模型来进行仿真计算。对STEG进行了稳态的仿真计算,得到STEG的几何优化设计,并探究了热电和热力性能,热电转换效率最高可达15.75%,最大应力约为270 MPa。在单通道模型中,结合STEG的最优几何设计,热电转换效率最高可达15.63%。本文工作可为STEG与热管堆结合的数值模拟提供相应的基础。