旋翼刹车试验电模拟控制系统的研究

对直升机旋翼刹车过程的研究是飞机试制过程中的一项重要环节,针对传统机械惯量式试验系统的诸多不足,在旋翼刹车系统电模拟数学模型的基础上,构建了旋翼刹车试验电模拟控制系统.该系统选用直流电动机作为主要动力源,用小飞轮代替旋翼,通过调节直流电动机的转速来模拟旋翼的工作,对旋翼刹车过程进行研究.试验结果表明,该系统能够满足直升机旋翼刹车试验要求,并可缩短试验周期,降低试验成本,提高试验效率.     

基于电惯量的汽车惯性式制动试验系统的设计

传统的汽车惯性式制动试验系统采用机械惯量盘模拟汽车运动惯量,这种系统体积大、惯量调整困难、自动化程度不高,针对这些问题,提出了基于电惯量的汽车惯性式制动试验系统的设计思想.该设计通过对机械惯量数学模型的分析,提出了用控制算法控制电动机,使它的输出惯量能模拟机械式惯量盘的惯量,即用"电惯量"代替"机械惯量".文中用MATLAB软件对系统性能进行了仿真研究并作了可行性的分析,研究结果表明设计是可行的.     

底盘测功机惯量电模拟方法的研究和实现

针对传统底盘测功机惯量模拟装置存在振动噪声大、体积大、模拟精度不高及不能实现惯量无级调整等缺点,用加载电机代替原有的机械飞轮,分析了惯量电模拟的理论基础,推导出惯量电模拟时加载电机所需的动态补偿转矩。分析了惯量电模拟的实现方法,并在DCG-10E型底盘测功机上进行了汽车的加速性能试验和滑行试验。试验结果表明:在采用惯量电模拟时,底盘测功机的测试精度提高了4.4%,说明惯量电模拟方法是可行的。     

变速器试验台惯量电模拟与角加速度估计

研究了变速器试验台采用电机模拟机械飞轮惯量的实现方法.以在相同转矩作用下机械惯量系统和电惯量系统的转速变化一致为控制目标,提出了电惯量角加速度控制法.以电枢电流和角速度为输入,设计Luenberger观测器来估计角加速度,并在观测器中加入滤波器模型,同时反馈增益根据转速变化的大小自适应变化来平衡噪声抑制和响应速度之间的矛盾.采用Matlab/Simulink建立了变速器试验台及惯量电模拟系统的仿真模型,研究了电惯量在变速器升档过程中的作用.结果表明,转速误差的峰值小于1 rad/s时,观测器可以快速、准确实现角加速度的估计,且噪声抑制能力强,以此为基础的惯量电模拟方法可以有效取代机械飞轮.     

制动器实验台的控制方法分析

制动系统是汽车的重要系统,为了检测制动器的综合性能,需要进行大量路试,但是在设计阶段无法路试。而传统的汽车电惯量是制动试验系统采用机械惯量盘模拟汽车运动惯量,这种系统体积大、惯量调整困难、制动化程度不高。针对这些问题,本文采用制动器试验台的控制方法分析并检测制动器的综合性能。首先,本文建立基本的常微分模型来解决电动机驱动电流的问题,其次,是根据已知附表的数据,分别对转速和扭矩与对应的时间应用MATLAB软件拟合出两个函数进而建立了能量差微分模型。     

风速对小型旋翼无人机螺旋桨的影响分析

为研究风速对小型旋翼无人机的气动特性的影响,在中国民航大学风洞试验室模拟不同来流下无人机的飞行状态,通过动力测试系统测量螺旋桨的拉力、扭矩、系统效率、桨力效等参数,并分析了风速对螺旋桨性能参数的影响。并进行了计算流体力学(CFD)数值模拟,计算了T-MOTOR直径558mm的碳纤维螺旋桨,并与试验结果进行对比验证模型的有效性。通过试验与数值模拟分析风速影响下小型旋翼螺旋桨不同风速与不同转速的参数变化。结果表明,数值模拟与风洞试验具有一致性,其中扭矩误差在5%以内,拉力误差在13%以内,且风速对小型旋翼无人机动力系统参数具有极大的影响,对无人机飞行的安全性具有严重的威胁。通过研究可为小型旋翼无人机的优化与风速对适航安全提供参考。     

自动机械变速器试验技术及联调试验台设计

结合实际项目,设计了自动机械变速器(AMT)联调试验台系统.运用汽车动力因数计算车辆等效质量,提出分段模拟车辆行驶阻力试验方案,对飞轮系统进行优化设计,实现了AMT联调试验台可变惯量的模拟加载与匹配.实际应用表明,AMT联调试验台系统符合使用要求.     

对接动力学仿真台质量惯量模拟件研究

针对一种新型的地面对接动力学仿真试验台,提出采用双杠铃式模拟件模拟航天器的质量、惯量,使地面对接试验与空间对接相当,确保试验的真实性.介绍了双杠铃式模拟件的结构、布局,确定了双杠铃式模拟件的调整参数和调整方法,建立了数学公式.通过模拟件的调整,试验台可以实现不同航天器的对接动力学仿真试验.实例证明双杠铃式模拟件可以方便地实现不同航天器的质量、惯量模拟,惯量模拟误差小于0.005 1 %.     

国产石油钻机刹车副摩擦学特性的试验研究

本文着重试验研究了比压、速度、温度和惯量对刹车副摩擦特性的影响。用定温和变温摩擦特性、抗热衰退性和工况适应性等概念对几种国产刹车副的摩擦磨损特性进行了对比,提出了合理选择刹车副材料的基本原则。试验再次证明,国产层压编织型刹车块B_(31)的摩擦磨损性能已超过国外同类产品。     

石油钻机刹车块材料筛选的原理与试验方法

本文根据石油钻机刹车工作理论和摩擦学的基本原理,用系统分析的方法,在大量试验的基础上,结合我国实际情况,提出了一套石油钻机刹车块材料筛选的原理与实验方法。筛选原理包括刹车块材料特性指标和刹车块材料的摩擦学系统特性。根据筛选原理所建立的试验方法体系由三级试验组成,即基本摩擦学特性试验、热冲击制动摩擦学特性试验和缩尺刹车副模拟工况制动摩擦学特性试验。用本实验方法,可以科学地筛选出适合不同条件下工作的各种刹车块,从而可充分利用刹车块的性能,延长其使用寿命。几年来,已为国内几家刹车块生产厂家所采用,提高了产品质量,开发出多种新产品,其中有两种产品获得国家优质产品奖。     

附加转速优化虚拟惯性控制的双馈风机一次调频研究

双馈风机由于自身运行特性,不再具备同步发电机所具有的惯性响应能力,导致双馈风电机组大规模并网后,减弱电力系统中惯性响应能力,系统发生功率扰动后,不足以维持频率在规定范围内变动,对电力系统稳定运行产生不良影响。首先分析电力系统引入风电机组后,风机对电力系统的影响;提出双馈风电机组附加转速优化虚拟惯性控制策略,在传统虚拟惯性控制中添加转速优化模块,并与转子转速控制相结合,使风机转子释放或吸收能量更多且平缓,减少对电网的冲击,并在该控制策略中加入转子转速保护模块,防止转子转速过低或过高,从而导致风机切出电网或对风机造成损伤,使双馈风机组具有与常规同步发电机同样的特性;最后在电网发生负荷突变情况下,引入附加转速优化虚拟惯性控制和综合控制进行仿真,验证所提出控制策略在电网等效惯性进一步降低时的有效性。     

惯导陀螺零漂对末制导炮弹弹道性能的影响

该文依据惯导飞行阶段控制指令的生成原理,通过建立零漂对惯导陀螺外框轴偏转角度的数学模型,利用末制导炮弹全弹道刚体运动模型,根据仿真计算结果,分析了惯导陀螺零漂对末制导炮弹弹道性能的影响特点。得出了惯导陀螺定向轴纵向零漂对射程、侧向零漂对弹道侧偏有重要影响的结论,对新型末制导炮弹研制过程中的惯导陀螺零漂控制以及末制导炮弹射表的编拟有重要的理论指导价值。     

风洞模型角度调节机构的动态特性分析

为了验证风洞模型角度调节机构以某种频率工作时,机械系统的惯量、刚性及阻尼对试验结果是否有影响,建立了角度调节机构的动力学方程及相对应的数学模型,并用MATLAB/SIMULINK软件进行动态特性分析;机构中构件存在惯性,并且具有一定的刚性及阻尼,由于风洞模型角度调节机构是一种精度要求较高的系统,为保证计算结果的准确性,在建立角度调节机构的动力学方程时必须考虑这些因素;当角度调节机构处于极限工况时,仿真结果表明:模型输出轴的角位移动态响应曲线基本上与期望曲线重合,只存在极小的误差,机械系统的惯量、刚性及阻尼对试验结果的影响是极小的。     

特种交流电机转子的非线性机电耦联双重共振

通过对交流电机转子的非线性机电耦联双得共振研究，建立了统一的非线性机电耦联数学模型。结果发现，当电机有三相不对称运行时，转子的固有频率发生分裂现象。用能时法求得非线性方程双重共振的数值解，进而对交流大电机及细长型种电机减振设计提出改进措施，交流电机振动实验台的实验结果与理论结果基本吻合。     

基于量子粒子群算法的惯性保险机构优化设计

针对子母弹子弹引信的工作特点,根据引信设计要求和引信安全性设计准则,提出了一种新型的引信惯性保险机构. 建立了引信惯性保险机构的数学模型,并利用量子粒子群算法对其设计参数进行了优化. 通过运动学仿真模拟试验表明,引信惯性保险机构可以正常工作,验证了其设计原理的正确性.     

基于电功图的抽油机井工况诊断模型

针对目前缺乏典型工况特征的电功图图集而导致电功图资料无法被充分应用、采油生产系统实时工况诊断难等问题,考虑曲柄实际角速度、四连杆的惯性、摩擦等因素,推导基于光杆示功图的电功图计算模型,建立13种油井工况下的典型电功图特征图集和基于特征值的电功图工况诊断模型,并编制工况诊断软件。经现场5口油井功图计算检验,结果表明:实测电功图与计算电功图的上、下冲程功率峰值、功率的极差、平均功率的平均相对误差分别为1.74%、3.89%、2.96%、1.74%。经现场6口油井电功图的工况诊断检验,该井下工况诊断结果与示功图诊断结果一致,表明基于电功图的抽油机井工况诊断模型准确率高,能为抽油机井采油系统智能分析和优化决策提供技术支持。     

惯性通道式半主动悬架作动器的设计与研究

为了提高作动器减振性能,设计了惯性通道式半主动悬架作动器.建立了力学控制模型,推导出数学模型,求出动刚度、动阻尼和力传递率的表达式.通过改变惯性通道截面积对作动器系统进行动态特性仿真,得到各指标的变化规律.仿真结果表明:所设计的作动器系统减振特性明显,可以为半主动悬架系统提供低频大阻尼力和高频小阻尼力.     

磁悬浮左心室轴流泵机电模型研究

阐述了磁悬浮人工心脏泵的结构,建立了磁悬浮轴流泵机电模型,在对转子进行动力学分析的基础上,得出了状态空间方程,状态方程揭示了轴流泵机电模型的本质.状态的变化不仅取决于控制,同时也与系统结构如转子质量、长度、质心位置及极转动惯量和赤道转动惯量有关.由状态方程对转子进行仿真,获得了转子轴向、径向振动位移结果,为研发磁悬浮左心室辅助装置提供了结构参数设计的方法与理论依据.     

惯性积对光电设备减振性能的影响

在机动平台上一般采用被动减振系统来保护光电设备,设备的惯性积直接影响着减振系统的动力学特性和幅频响应特性,引起对应两角振动的耦合。为了定量确定惯性积的影响,根据动力学理论建立了系统的动力学模型并简化为两自由度模型,利用无量纲化方法,推导了固有频率与惯性积之间的数学关系,分析了在不同惯性积下系统的幅频响应。结果表明,系统的两阶固有频率随惯性积分别单调递增和单调递减,并且在惯性积为零处差值最小;系统对应的两阶固有频率差值随惯性积单调递增,在惯性积为零处最小;在低阶模态方向,惯性耦合系统的减振性能优于无耦合系统。