超音速电弧风洞探针信号的分析

对高超音速电弧风洞实验中探针系统测量到的等离子体密度扰动信号进行了有效的分析．将小波分析的方法首次引入到对高超音速电弧风洞中的静电探针信号的分析之中，获得了满意的结果．     

汽车散热器的一种新型试验方法

研制出汽车散热器的一种新型试验方法，它不仅满足而且优于BJ2293－78的要求，试验装置风洞的试验段为开口自由射流，其核心区的流场是均匀的，免去了JB2293－78中所采用了风筒安装汽车散热器的麻烦，在风洞的风速调节和水循环系统流量和水量温采用了计算机控制，不仅节省了测试时间，而且大大地提高了测试精度，为确保测试的顺利进行，本检测系统还备有手动操作程序。     

新型流面型冷电弧装置杀菌研究

自制了流面型冷电弧杀菌装置,并研究了外加电压、气体流量、菌液流量、细菌种类和杀菌时间等参数对该装置杀菌率的影响.结果表明,杀菌率随着外加电压升高、液体流量降低以及杀菌时间增加而升高,空气自然对流的杀菌效果优于强制对流,对革兰氏阴性菌的杀菌效果优于革兰氏阳性菌.在空气自然对流、外加电压为33 kV和液体流量为80 mL/min的条件下,对E.coli987P的杀菌率达99.96%,所需时间不超过35 s;而S.aureus需经过70 s后,才能达到相同的杀菌率.冷电弧处理后的液体温升不超过3℃.通过透射电镜图发现,处理后的大肠杆菌(E.coli987P)细胞膜发生不可逆击穿,细胞内容物外流,最终导致菌体死亡.     

恒流特性埋弧焊的机电一体化动力学模型

为了进行埋弧焊电弧的稳定性分析和焊接质量控制,建立了反映焊接过程中电弧燃烧与焊丝送进的动力学模型.把焊接电弧作为反馈量,将一个线性比例电路和驱动送丝机的Buck式DC/DC变换器组合在一起,形成一个机电一体的闭环系统,其中Buck式DC/DC变换器用脉冲宽度方式调制.整个闭环系统可以用一阶微分方程描述,该闭环也是进行系统控制的基础.文中还提出了一个与送丝机特性、电弧特性以及控制电路特性有关的复合时间常数,来作为反映系统自动调节速度的主要参数.分析结果表明,无论电弧电压uarc的初始值为多少,其最终都将达到一个设定值.     

基于120 kW燃料电池空气系统试验的流量和压力协调控制

大功率质子交换膜燃料电池的空气子系统通过控制空压机转速和背压阀开度来调整进气流量和压力。由于该多变量系统具有非线性与耦合性特性，因此导致参数控制困难。研究采用前馈控制与双回路PI控制相结合的策略来调节该系统的进气流量和压力，该控制方法涉及的参数少。在采用该控制方法的试验过程中，根据电堆操作条件对空气子系统流量和压力的需求在线标定控制参数，得到前馈表和PI参数。试验结果表明：采用前馈控制与双回路PI控制相结合的控制策略，可使空气子系统实际流量与设定流量误差控制在1.5 g/s以内，际压力与设定压力误差控制在0.25 kPa以内。该控制策略和控制参数确定方法可以实现大功率质子交换膜燃料电池空气子系统流量和压力的解耦控制，可满足燃料电池系统空气供气要求。     

浅谈电动二通阀在BAS系统中的应用

随着城市轨道交通建设的发展,围绕地铁项目的各种内部及周边控制系统的研究也开始越来越受到重视。地铁中的集中空调系统多采用变流量系统,在变流量系统中主要通过调节电动二通阀阀门开度的大小来实现流量的调节,所以说电动二通阀是BAS系统中非常重要的设备。     

电弧炼钢炉电极液压调节自适应系统的研究

针对电弧炉炼钢过程中因电弧压降梯度变化引起开环增益改变,从而导致电极调节液压伺服系统品质不稳定的现象,根据参考模型自适应原理,本文提出了两种在开环状态下进行增益补偿,然后形成闭环的方法。经仿真和实验,说明按此设计的电极调节自适应系统,不仅能克服由于电弧压降梯度变化对系统动态品质的影响,而且还能提高系统的响应能力。     

激光质量测量的自适应衰减控制技术研究

针对激光光束质量测量的激光光强高精度控制问题, 提出一种自适应衰减调节激光光强度的方法。该方法基于单片机控制算法, 利用PC机反馈的光斑图像灰度差值计算得出激光光强需要衰减的倍数, 并通过衰减轮电机控制两组衰减片组合完成对激光光强度的自适应控制, 实现了成像系统闭环控制激光光斑强度, 从而快速、 准确地得到特定光强度的激光光斑图像。实验结果表明, 该方法与以往衰减控制相比,能准确地得到高精度灰度值激光光斑图像, 激光光束质量单次测量时间为5 s, 系统测量时间为3 min。     

基于扩张状态观测器的磁悬浮球的反步控制

针对单自由度磁悬浮系统的非线性、不确定性和易受扰动等特点,提出一种基于扩张状态观测器的反步控制方法以提高系统的控制性能。在系统受到不确定性扰动的情况下,运用扩张状态观测器实时估计悬浮球的位置、速度和扰动信息,并将这种估计值与控制器设计相结合,然后采用反步法设计磁悬浮球的悬浮位置跟踪控制律,以Lyapunov方法证明系统的跟踪误差最终有界收敛。仿真结果表明,ESO-BS控制与PID控制相比,前者系统调节时间为0.01 s,后者调节时间为0.08 s,明显偏长,因此,ESO-BS控制的动态特性要优于PID控制。在系统存在不确定性的条件下,所设计的控制律能实现磁悬浮球的稳定悬浮,并能根据要求的悬浮高度位置实现位置跟踪。     

火力发电锅炉主汽温控制系统的动态矩阵控制策略

针对火力发电锅炉主汽温控制系统的大惯性、纯滞后和非线性等特点,提出一种基于动态矩阵控制的主汽温预测控制策略。根据过热蒸汽传输通道特性,将减温水流量扰动作为前馈补偿;综合考虑机组负荷、燃料波动等扰动因素设计动态矩阵控制器;采用有限时段的滚动优化策略,并引入基于误差的反馈校正算法,从而能全面考虑模型失配、时变、干扰等引起的不确定性,及时弥补这些因素造成的影响,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明:与常规PID和Smith预估控制策略相比,在施加扰动情况下所设计的控制策略调节时间最多可减少314.28 s,超调量最多可降低12.6%;在模型失配情况下调节时间最多可减少516.66 s,超调量最多可降低15.46%。工程应用结果表明:主汽温控制偏差低于±5℃,动态和稳态性能得到了很大改善,能有效满足发电锅炉主汽温控制系统的实际要求。     

NF-6跨音速连续式风洞实验数据的实时采集与显示

连续式风洞实验数据的实时采集与显示对提高实验效率和测控技术的发展具有重要意义.详细阐述了在LabWindows/CVI环境下实现实时气动力系数的显示,并分析了NF-6风洞各系统的拓扑结构、采集数据类型、传输方式、结构原理,以及所采数据在风洞运行控制和模型试验中的作用.NF-6风洞的实际运行表明,所研制的系统运行穗定、可靠性高,满足风洞实验要求.     

双旋弹丸弹道修正组件控制响应模型研究

为提高靶场试验中修正组件的打击精度,获得更好的滚转控制效果,评估滚转控制算法和弹道修正策略的性能,建立具有实际指导意义的双旋弹丸弹道修正弹修正组件控制响应模型,提出了一种数值仿真与试验测试相结合的执行机构建模方法.该方法通过获取双旋执行机构在阶跃冲击下的时域响应特性,结合拉氏变换计算传递函数,建立电磁控制力矩动态响应模型;通过飞行试验进一步获得准确的气动力矩和隔转阻尼力矩模型,建立了双旋弹道修正组件固定鸭舵滚转控制响应模型.风洞环境下的控制试验结果表明:双旋弹丸弹道修正组件控制响应模型能够以较高的精度评估组件动态控制响应特性,误差小于1.5%.试验验证了建模方法的可行性,也为后续弹道修正策略和控制算法研究提供了精确可靠的分析模型.      

基于改进的隐式广义预测控制在燃气发电锅炉主汽压中的应用

针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽压的隐式广义预测控制系统,简化控制算法,通过在目标函数中增加PI结构,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明,相比串级PID和常规隐式广义预测控制,所提控制策略在模型适配时调节时间最多减少20 s,模型失配时超调量最多减少5.08%,调节时间最多降低36 s,系统鲁棒性和抗干扰能力增强;工程应用表明,使用所提策略后主汽压控制偏差在±0.2 MPa之间,控制精度显著提高。改进的隐式广义预测控制较好地满足了工业生产中对主汽压的控制要求,具有较高的研究和应用价值。     

高速风洞挠性喷管控制系统的开发

针对高速风洞模拟试验中对挠性喷管的控制要求,本文提出了一种基于PMAC运动控制卡的控制系统,通过PMAC运动控制卡控制安川交流伺服系统,以产生挠性喷管成型所需的各个点的位置,再由液压系统推动定位机构进行低压成型与高压紧缩,使挠性喷管产生不同的型面,进而产生不同的试验风速     

基于 PID 的变量马达恒速控制系统研究

针对传统变速风电系统电力电子变流器成本过高的问题,提出了一种新型的基于复合调速的液控稳频风力发电技术．采用PID控制算法,利用复合调速的控制方法,实现对变量马达的恒速控制．并依据系统特性,在完成液压系统设计与建模的基础上,对传统的PID控制方法进行优化．AMESim仿真证明,在风速大范围变化时,该控制系统保证了变量马达转速的恒定,为高品质发电创造了条件．     

基于MEMS集成加热器的温控系统研究

采用MEMS集成加热器设计一个温控系统。所用的加热器效率达到7.35 mm²K/mW, 且功耗低。加热器面积为6 mm×6 mm, 具有较高的系统集成度。该温控系统采用Fuzzy-PID温度控制算法, 温度稳态误差小于0.1°C, 并且约10秒即达到稳态, 响应速度快。使用该系统对MEMS压力计进行环境温控, 可明显抑制器件的温度漂移。     

采用风机限转矩控制的微电网一次调频方法

对风电主导的微电网一次调频方法进行研究.首先,提出双馈感应式风机(DFIG)限转矩惯性控制方法,使风机能在短时内提取大量转子动能,对微电网进行频率支撑;然后,提出附加桨距角调整的补偿方法,通过桨距角变化使风机捕获更多机械功率,减少电网频率二次跌落幅度;最后,在Matlab/Simulink环境下,构建微电网模型并进行仿真.仿真结果表明:在不同的风速下,文中方法能提升微电网频率调整的动态响应能力,有效地减少电网频率二次跌落幅度.     

自适应模糊控制在交流调速中的应用

在研究交流调速系统控制方法的基础上，针对交流电机这种复杂的被控对象，利用神经网络实现交流调速系统的模糊控制，仿真结果表明，该控制方法具有很强的自学习和抗干扰能力，当突然加、减负载时，神经网络模糊控制与PID控制相比，具有恢复时间短，超调和振荡小等特点，神经网络模糊控制特别适用于结构复杂，干扰大且控制精度要求高的系统。     

基于随机森林的公路隧道CO气体浓度预测模型

汽车尾气的主要成分是CO气体,是公路隧道通风设计的一项重要参数。准确、快速地预测隧道内CO气体浓度,能够为隧道通风控制提供有力参考,有助于CO气体浓度的及时控制,对保障隧道内人员的健康、安全和隧道绿色节能十分必要。采用公路隧道实地监测CO气体浓度数据,建立了以监测点位置、交通量、车速、风速为输入特征的公路隧道CO气体浓度预测随机森林模型。通过整理3 300 m长隧道CO气体浓度数据,对比了CO气体浓度实测数据与模型预测值,验证了模型的预测精度。结果表明,基于随机森林建立的CO气体浓度预测模型具有良好的预测精度,能够准确地预测隧道内CO气体浓度,测试集的均方根误差(root mean square error, RMSE )和决定系数(R2)分别为0.4974和0.9437;该预测模型性能显著优于线性回归模型和支持向量机模型;预测模型能够推广应用于其他隧道的CO气体浓度预测,对应的RMSE和R2分别为0.9095和0.7295,可以在已知测点位置、交通量、车速、风速的情况下预判隧道内CO气体浓度,为隧道通风控制或安全预警提供数据参考;特征重要性分析结果显示,测点位置对隧道内CO浓度的影响最大,在隧道出口处CO气体浓度值最高;随着风速的增大,隧道内CO气体浓度逐渐减小。     

智能模糊控制技术在压铸机压力控制中的应用

针对压铸机压力控制系统具有的非线性、纯滞后的特点。提出了在不改变模糊控制规则的基础上,只改变控制论域的方法来控制压铸机增压过程的控制策略,给出了相应的智能模糊控制系统框图和智能模糊控制器的组成框图,并论述了伸缩因子智能调整表达式推倒过程。仿真结果表明,该控制方案具有稳态精度高,鲁棒性强等特点。