直流电压下绝缘子附近球形导电微粒运动起始电压研究

为了研究绝缘子对自由导电微粒运动规律的影响，实验观测了直流电压下不均匀电场中的聚四氟乙烯（PTFE）绝缘子附近球形导电微粒运动特性．结果表明，PTFE绝缘子的存在降低了微粒运动起始电压，而且绝缘子的形状也会影响绝缘子附近微粒运动的起始电压．当绝缘子表面与接地电极夹角为锐角时，绝缘子对微粒运动起始电压的影响最显著，并且其影响范围也相对较大．对于相同绝缘子，微粒较大时易发生水平运动而附着于绝缘子表面，微粒较小时则容易离开接地电极而浮起．采用Maxwell应力张量对微粒受到的静电力进行了计算和分析，其结果从力学角度解释了实验观察得到的结果．     

动车组车顶高压系统优化布置仿真分析

基于有限元法,针对现有车顶设备建立三维仿真模型,通过对电场和气流场的分析,提出两种车顶设备布置优化方案.与原有方案进行对比表明:将高压隔离开关和电压互感器分别向受电弓底架中心线平移438mm和306mm时,受电弓1#位和3#位支柱绝缘子、高压隔离开关1#位绝缘子、高压隔离开关连接导杆及电压互感器连接导杆电场强度均有所下降,而高压隔离开关2#位绝缘子、受电弓2#位支柱绝缘子及电压互感器电场强度均略有增加,仅受电弓2#位支柱绝缘子和电压互感器风压下降;将高压隔离开关及电压互感器平移至受电弓底架中心线时,除高压隔离开关2#位支柱绝缘子表面最大场强略有升高外,其他部件表面最大场强均小于原有方案,且除受电弓2#位支柱绝缘子风压小幅度增加外,其余气压均下降.建议采用将高压隔离开关及电压互感器位置中心点与受电弓底架中心线重合的优化方式.     

10KV配电线路防雷保护间隙的设计

10kV配电线路是电力系统中较靠近用户的一级,绝缘水平较低,且中低压架空线路一般无特别的防雷措施。本文在研究10kV绝缘导线的断线机理基础上,利用ANSYS软件仿真分析防雷保护间隙与绝缘子配合时遭雷击过电压放电过程及电压等级分布,确定了防雷保护间隙的大小。所设计的防雷保护间隙在非雷击状态不承载电压,雷击时先于绝缘子可靠放电,保护了绝缘子不受烧伤和击穿,保证了线路在雷电过电压下的安全运行。     

基于微粒群算法的Buck-Boost矩阵变换器主电路参数优化

鉴于Buck-Boost矩阵变换器输出电压波形的谐波失真度与其主电路参数直接相关,为此采用微粒群算法对其主电路参数进行优化.文中介绍了微粒群算法的基本原理,阐述了采用微粒群算法对BBMC主电路参数进行优化的具体设计方法,并利用Matlab/Simulink对其优化效果进行了仿真验证.结果表明,利用微粒群优化算法获得的主电路参数较传统计算方法获得的主电路参数其输出电压波形的谐波失真度更小,因而具有一定的应用价值.     

500kV电压等级同塔并架多回线雷电反击跳闸率的研究

本文利用电磁暂态仿真软件EMTP-ATP 500kV同塔并架多回线路进行仿真,考虑到结合同塔双回线路的特点,建立杆塔的多波阻抗模型,输电线路的JMarti模型。仿真计算中计入了雷击时瞬时的工作电压、导线上的感应电压、避雷线对导线的耦合电压等因素。本文对500kV电压等级同塔并架双回线路的反击跳闸率进行了计算,分析了绝缘方式、绝缘子片数、接地电阻和导线排列相序对线路反击跳闸率的影响,并提出了合理的建议。     

1100kV气体绝缘金属封闭输电线路用三支柱绝缘子电气性能优化

为优化交流1 100kV气体绝缘输电线路中三支柱绝缘子的电气性能,提出了一种基于遗传算法的结构参数优化方法。建立三支柱绝缘子电场和应力场仿真模型,对绝缘子电气性能和机械性能进行校验,发现最大表面场强位于支柱和中心圆柱的连接处,为12.13 MV·m-1,大于12MV·m-1的许用值,可能引发闪络,有必要进行电气性能优化。建立三支柱绝缘子参数化模型,仿真研究各结构参数对三支柱绝缘子电气性能的影响,发现各结构参数的增大对绝缘子电气性能有不同程度的优化,但也会造成绝缘子体积的增加。在满足机械性能需求和绝缘子体积保持不变的条件下,以提高电气性能为目标,提出基于遗传算法的三支柱绝缘子结构参数优化方案,并且为减小计算量,提出该方案的简化方法。结果表明:在相同电压下,优化后的三支柱绝缘子的最大表面场强降低为11.36MV·m-1,绝缘裕度提高了6.3%,优化效果较好。所提方法兼顾了机械性能和绝缘子体积,具有较高的实用性和计算效率。     

金属微粒与电极碰撞恢复系数的理论和实验研究

金属微粒是降低气体绝缘金属封闭输电线路(GIL,gas insulated transmission lines)绝缘强度的关键因素之一,研究金属微粒与电极的碰撞恢复系数可为微粒陷阱等金属微粒抑制措施提供理论基础。基于弹塑性变形理论,给出了法向恢复系数和切向恢复系数计算公式,并通过碰撞恢复系数测量平台研究了微粒材质特性、微粒直径以及碰撞速度对碰撞恢复系数的影响规律,实验测量结果验证了理论计算公式的可靠性。理论计算和实验测量表明:按金属材质铝、铜、钢的顺序,法向碰撞恢复系数逐渐减小,切向碰撞恢复系数逐渐增大;法向碰撞恢复系数和切向碰撞恢复系数均与微粒直径呈负相关;同一斜碰撞角度下,法向碰撞恢复系数随碰撞速度的增加而减小,切向碰撞恢复系数随碰撞速度的增加先减小后增加,并且不同斜碰撞角度下的法向碰撞恢复系数或切向碰撞恢复系数变化规律类似。文中关于碰撞恢复系数的计算方法可为微粒陷阱等工程设计提供理论支撑。     

基于PSO的多机器人编队控制

提出了一种新的编队算法。该算法针对不同的编队形状,根据机器人的位置信息,构造不同的函数,利用群体智能优化算法中的微粒群算法进行函数优化,优化过程中的最优解作为机器人的运动方向。最后利用该算法实现了线形、三角形、六边形和圆形编队,仿真结果表明了该算法的有效性。     

浅谈220kV升压站设备防污闪的预防措施

220kV升压站承担外绝缘作用的各种绝缘子,承受着导线的重量、拉力和高电压,并受到温度骤变及雷电的作用、表面的污遂和自身劣化及随着电压等级的提高,其所受电负荷的加重,以及大气污染的加剧,绝缘子经长期使用后,绝缘能力及机械强度会逐步降低,较易发生故障,从而瓷瓶绝缘子日益暴露出性能上固有的缺陷。     

惯性权重线性调整的局部收缩微粒群算法

针对微粒群优化算法存在陷入局部极小点和搜索效率低的问题, 给出一个新的速度更新策略局部收缩策略, 并提出一种改进的微粒群优化算法, 该算法保持微粒群优化算法结构简单的特点, 改善了微粒群优化算法的全局寻优能力, 提高了算法的收敛速度和计算精度. 仿真计算结果表明, 改进的算法性能优于混沌微粒群优化算法、 微粒群优化算法和带有收缩因子的微粒群算法.     

基于粒子群优化算法的绳驱动连续体机器人轨迹规划

为提高绳驱动连续体机器人运动的平滑性和稳定性,在关节空间和笛卡尔空间研究了基于样条函数和粒子群算法的轨迹规划问题。首先,采用双参数局部指数积公式建立连续体机器人的运动学模型;其次,根据牛顿-拉夫森迭代方法进行逆运动学求解;最后,基于自适应惯性权重的粒子群时间最优化算法结合五次B样条函数,分别实现了连续体机器人在关节空间和笛卡尔空间的轨迹规划。仿真结果表明：在相同的条件下,两种方法均可得到连续体机器人末端的连续轨迹,速度均小于10 mm/s,加速度均小于20 mm/s²;基于关节空间规划出的关节位移、速度、加速度曲线更为平滑,关节空间规划用时9.219 3 s,笛卡尔空间规划用时10.604 6 s。基于粒子群优化算法的绳驱动连续体机器人轨迹规划研究,提高了连续体机器人的运动性能,可为绳驱动连续体机器人的位姿规划提供参考。     

利用微型圈闭法研究油田剩余油分布

在油田高含水期,微型圈闭控制了剩余油分布.在原始油藏边缘,微型断层圈闭、砂岩尖灭圈闭是剩余油富集区;在原始油藏范围内,单砂层顶面形成的微型圈闭条件与其底面构造形态、厚度相配合,控制了剩余油分布.其中顶底双凸型微型圈闭是剩余油富集区,而顶底双凹型区则不具备圈闭条件,剩余油远景差.并列举了应用实例,效果良好.     

基于粒子群算法的火炮伺服系统摩擦参数辨识

针对火炮交流伺服系统中存在的非线性动态摩擦,为了提高火炮伺服系统的跟踪精度,提出了一种基于粒子群的LuGre摩擦参数两步辨识方法。利用Stribeck曲线辨识了4个静态参数,利用滞滑极限辨识了2个动态参数,完成了摩擦力矩的动态补偿。实验结果表明了该算法的合理性,火炮伺服系统的正弦跟踪最大误差为1.25 mrad,精度完全达到了军标要求。     

轴对称Stokes绕流的计算

把控制轴对称Stokes绕流的边界积分方程中椭圆积分的奇性化为对数函数的奇性,并采用本文导出的带对数奇性权函数的四点Gauss积分公式,使奇异积分的计算既简洁、通用,又具有高精度．此方法可以计算任意凸或凹的物体的轴对称Stokes绕流．本文对球的绕流计算结果与精确解一致,对凹形物体的计算也得到了合理的收敛结果．     

基于改进微粒群算法的飞机纵向飞行轨迹优化

为提高飞机纵向飞行轨迹优化的精度和收敛速度,提出了用改进的微粒群算法对飞机纵向飞行轨迹进行优化的新方法。基于质点动力学和能量状态方程,建立了飞机质点运动数学模型;利用庞特里亚金最小值原理,给出了飞机纵向飞行过程优化的目标方程;引入自适应惯性因子,采用罚函数法对轨迹寻优问题进行无约束化处理,基于改进的微粒群算法对纵向飞行轨迹进行了优化,并给出了算法优化流程。使用改进的微粒群算法,得到了Boeing 737-800飞机纵向飞行最优轨迹。优化结果与试验结果的比较表明,该算法可使纵向飞行轨迹快速收敛于最优解,算法具有收敛速度快、精度高的优点。     

35kV绝缘子雷电冲击下闪络特性实验分析

用盐水浓度模拟污秽物导电特性,用400 kV冲击电压发生器对35 kV陶瓷支柱绝缘子和复合支柱绝缘子进行了1000余次雷电冲击电压下的干闪、湿闪和人工污秽试验,对起始闪络电压和伏秒特性曲线的变化规律进行了探索.实验结果表明,陶瓷绝缘子的起始闪络电压比复合绝缘子更容易受到污秽物的影响,但其闪络形成时间受盐水浓度和表面湿度的变化影响不大,而复合绝缘子则会受到较大影响,这在电力系统绝缘配合设计方面需要重视.本文对35 kV陶瓷绝缘子和复合绝缘子在雷电冲击电压下的闪络特性开展了实验研究.     

采用改进神经网络PID控制的移动机器人轨迹追踪控制研究

为了提高双轮移动机器人运动轨迹追踪精度,采用改进粒子群算法优化BP神经网络PID控制器,并对控制效果进行仿真验证。创建双轮移动机器人模型简图,给出运动轨迹误差方程式。在传统PID控制基础上增加BP神经网络结构,引用粒子群算法并对其进行改进,采用改进粒子群算法优化BP神经网络PID控制调整参数,给出双轮移动机器人PID控制参数优化流程。采用数学软件MATLAB对双轮移动机器人轨迹追踪误差进行仿真验证,并与传统PID控制追踪误差进行对比。仿真曲线显示:在理想环境中,双轮移动机器人采用两种控制方法都能较好地实现轨迹追踪,追踪误差较小;在干扰波形环境中,传统PID控制双轮移动机器人追踪误差较大,而改进PID控制双轮移动机器人追踪误差较小。采用改进粒子群算法优化BP神经网络PID控制器,可以提高移动机器人运动轨迹追踪精度。     

船舶工业机器人曲面喷涂喷枪轨迹离线规划

以喷涂速度、喷涂高度和轨迹间距为优化对象,建立曲面漆膜厚度分布模型,结合曲面外形,以漆膜厚度最均匀为优化目标,以粒子群算法为优化算法获取最优喷涂参数组合;运用非均匀有理B样条(NURBS)技术拟合曲面,利用曲面控制顶点生成喷枪路径,结合路径与最优喷涂参数组合得到曲面喷涂轨迹.通过对船首外表面及平面、凹曲面、凸曲面、S型曲面的仿真分析,验证了喷涂机器人曲面喷涂喷枪轨迹离线规划方法的可行性和有效性.     

逆向诊断劣质绝缘子的快速优化算法分析

针对劣质绝缘子电场逆问题计算量大的缺点,在传统模拟电荷法建模的基础之上采用快速多极子算法对其进行预处理,给出了基本计算原理,并采用Tikhonov正则化方法处理因测量数据干扰引起的逆问题解的不适定性,以及采用牛顿迭代法搜索逆问题的最优解,得到绝缘子模型的场源参数,从而实现对劣质绝缘子的检测。通过构造基本点电荷系模型对该快速优化算法进行可行性验证,最后将该算法应用于110 kV猫头型三相绝缘子串的一相绝缘子进行了实例计算,结果表明：该快速优化算法能够快速有效地实现对劣质绝缘子的在线诊断。