兆瓦级风机偏航系统低速抖动运动学特性

针对兆瓦级风机偏航动作时低速抖动问题,采用机理建模的方法建立兆瓦级风机偏航系统低速抖动运动学特性模型并对其进行相应求解.研究结果表明:扭转刚度、偏航驱动转速、动静摩擦因数差、系统阻尼比和正压力是导致偏航系统产生低速抖动现象的主要因素,而较高的偏航系统刚度、不小于临界速度的合适驱动转速、合理的范围动静摩擦因数之差、较大的系统阻尼比、较小的安全预紧力矩等有利于消除兆瓦级风机偏航系统低速抖动现象.     

兆瓦级风力发电机组偏航系统主动偏航特性分析

针对兆瓦级风力机偏航动作时剧烈振动问题,本文根据兆瓦级风机偏航系统主动偏航原理,在ADAMS中建立了兆瓦级风力发电机偏航系统虚拟样机动力学仿真模型.兆瓦级风力发电机组偏航系统主动偏航振动分析结果表明,偏航系统前四阶扭转振动的固有频率分别为17.694 7Hz,55.816 6Hz,85.141 2Hz,170.182 3Hz.动力学仿真分析结果表明,主机架在偏航运动的结束阶段存在剧烈的来回振荡现象,且振动的幅值达到了0.15rad,振动衰减的时间超过了20s,通过在主机架上加反馈控制可快速消除兆瓦级风机偏航系统来回振荡现象.     

兆瓦级风力机组偏航齿圈螺栓联接强度分析

建立兆瓦级风力发电机组偏航过程动力学模型和偏航齿圈与塔架法兰处螺栓联接三维模型并运用Hypermesh软件处理,在ABAQUS中建立螺栓接触模型,取预紧力为屈服极限σp0.2的60%~80%对螺栓联接偏航过程静力学性能进行分析。研究结果表明:通过对比不同预紧力工况下得出的应力强度与疲劳强度,提出可供参考的预紧力Fv取值范围;当且预紧力为0.7σp0.2时,螺栓及其连接件应力应变最理想,在仅受预紧力和加载极限载荷后最大应力分别为712.5 MPa和733.4 MPa,工作应力下的安全系数SF=1.28,满足强度设计要求,为该兆瓦级风力发电机组偏航齿圈螺栓联接及其他连接系统的应力强度校核、疲劳分析等提供参考,便于进一步优化设计。     

高原地区风机偏航系统防雷技术研究

高原地区雷击频繁,应用于高原地区的风机因雷击造成巨大损失,风机偏航系统就是经常遭到雷击的部件。为保证风机偏航系统安全运行,从高原地区雷电特性、风机偏航遭雷击过程分析、冲击波冲击风机试验三方面讨论高原地区电机偏航系统防雷问题,得到风机偏航系统遭受雷电冲击时造成损坏是因雷电流过大,偏航系统发热严重,感应电流过大的原因。提出了通过保证雷电流泄放路径的畅通,减小接地电阻,增设避雷带,在风叶与偏航系统之间增加绝缘层减小雷电对偏航系统的损害。     

风力发电机组偏航余压动态控制分析

某风电场水平轴风力发电机组在大风条件下偏航控制运行过程中频繁报振动类故障,导致多台机组故障停机,降低了整个风场的可利用率.通过对机组故障数据进行分析发现,机组的加速度在偏航动作时存在瞬时突变,导致机组容易触发振动加速度超限,且机组在偏航过程中存在机舱"跑飞"现象.为了解决该问题,对机组偏航控制逻辑进行分析,给出了偏航卡钳制动力与偏航余压关系,确认了偏航液压不足是引起该故障的根源.通过给定动态偏航余压控制方式,解决了偏航过程中振动过大情况、偏航过程中"跑飞"现象以及偏航加速度跳变问题.     

小型风机主动偏航系统的模型分析和算法研究

针对小型风机风能利用率低且偏航不稳定等问题,通过分析20kW风机主动偏航系统的齿轮链条结构,建立齿轮链条结构模型,进行模型分析;提出了一种参数自整定模糊PID算法,建立偏航系统模型并进行仿真,验证了20kW风机主动偏航系统结构的可行性及偏航算法的实用性.     

兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳仿真分析

针对兆瓦级风电偏航减速机的运行工况,采用Pro/E对新型风电偏航减速机进行了虚拟装配,利用Pro/E与ANSYS之间的接口技术建立了新型风电偏航减速机行星齿轮接触模型,模拟行星齿轮运转过程中的接触应力变化.结果表明:行星齿轮初始啮合最大接触应力为395 MPa,啮合过程最大应力为460 MPa,但仍小于行星齿轮材料的屈...     

功率可回收的电液比例偏航阻尼装置的研究

该文论述了用于大型风电机组的功率可回收的电液比例偏航阻尼装置,它是一种新型偏航阻尼装置,介绍了其工作原理及其构成;当风机机舱偏航回转时,它驱动一由电液比例溢流阀加载的"液压泵-液压马达组合",由它为机舱在偏航时施以阻尼力矩,其阻尼力矩可以通过给电液比例阀发出的指令来改变,以使机舱的廻转更加平稳达到最佳的效果,而且驱动液压泵的功率可以大部分回收,减少了发热。该偏航阻尼装置为大型风电机组偏航制动系统增添了一种新的阻尼方式,经试验证明取得了良好的效果。     

摩阻材料的研制及其静摩擦因数变化规律

许多实际工况要求在较高压力下，使用静摩擦因数大于０．３５的材料。为此自行设计了两个试验台，测试比较了粉末冶金材料、火焰喷涂材料、等离子辅助沉积材料和等离子喷涂材料的静摩擦因数及其随载荷的变化规律，探讨了粗糙表面与光滑面配对时静摩擦因数变化的机理。静摩擦因数随载荷的变化规律与摩擦副材料的相对硬度有关。粉末冶金材料的静摩擦因数在０．１～０．２之间，并随压力的升高而降低；火焰喷涂材料与软材料配对时静摩擦因数大，与硬材料配对时静摩擦因数小；等离子辅助沉积材料静摩擦因数小，与基体结合强度小；等离子喷涂Ａ１２Ｏ３－ＴｉＯ２材料的静摩擦因数大于０．４。     

石结构滑移隔震缝力学性能试验研究

针对石砌民宅存在严重抗震安全隐患的问题,提出一种适用于条石砌筑石结构墙底滑移隔震技术方案,开展8个隔震缝滑移界面双剪试件的低周反复加载试验。隔震缝采用钢板-料石和双层钢板2种界面形式,分别研究钢板-料石界面试件的竖向压应力和钢板尺寸以及双层钢板界面的竖向压应力和界面润滑状态对界面力学性能的影响。研究结果表明:钢板-料石界面静摩擦因数为0.28～0.46,平均动摩擦因数为0.55～0.73,摩擦因数偏大且摩擦性能不稳定,不适用于石结构滑移隔震缝。在双层钢板摩擦界面间涂抹二硫化钼润滑剂可有效降低界面摩擦因数,提升其摩擦性能的稳定性。双层钢板未润滑、半润滑和全润滑界面的静摩擦因数分别为0.22,0.17和0.12,平均动摩擦因数分别为0.30,0.20和0.17,加载过程中动摩擦因数的增量分别为0.17,0.08和0.02。双层钢板全润滑界面摩擦性能及耗能性能稳定,其静摩擦因数为0.12,平均动摩擦因数为0.17,适用于石结构滑移隔震缝。     

车辆横向稳定性的模糊控制仿真

车辆横向稳定性一般是由车辆的结构来保证的,但车辆在较大侧向力作用下将丧失横向稳定性.通过建立车辆转向运动的简化模型,利用前馈补偿和模糊控制策略,将前轮转向角视为前馈输入变量来补偿转向角引起的车辆侧偏角变化;通过左右车轮制动力差产生附加力矩来控制车辆的横摆运动,同时以车辆横摆角速度为反馈输入变量来校正消除系统误差,设计了车辆模糊控制器,并对控制系统在不同车速下进行了仿真分析.仿真结果表明,施加控制的车辆与无控制的相比,横摆角速度与侧偏角的输出稳态值减小,超调量降低,改善了车辆的横向稳定性.特别在高速情况下,车辆横向稳定性改善更加明显.     

偏航系统的极限环振动

本文用定性分析方法处理气流导致的偏航振动方程,对于偏航矩的Fourier展式的n次谐波截断式,证明了在相柱面上,系统恰有n-1个极限环。     

线控转向汽车横摆角速度增益优化设计

为了解决汽车线控转向系统(SBW)转向角传动比的设计问题,对SBW汽车横摆角速度增益值优化方法进行了研究。在建立整车动力学模型和驾驶员模型的基础上,从人-车闭环系统角度出发,采用汽车操纵稳定性综合评价体系中的轨迹跟踪误差评价指标、驾驶员操纵负担的评价指标、侧翻危险性评价指标和侧滑危险性评价指标并与遗传算法相结合,在典型车速下对汽车横摆角速度增益值进行了优化。试验结果表明,采用优化后横摆角速度增益值设计的SBW转向传动比可有效地提高汽车操纵性,减轻驾驶员负担。     

基于人工操纵策略的微型直升机航向控制

为完成对微型直升机航向的控制,利用机载测控系统获得人工操纵数据,采用神经网络和参数拟合的方法提取人工控制指令u和对应的航向变化ψ,从而得出人工控制策略,并建立相应的控制策略模型。在比较两种不同的控制策略模型时发现,神经网络模型适用于控制指令实时输出的参考,而参数化模型更易于在微型直升机的控制系统中使用。以参数化控制策略模型和PID控制律为基础,可规划控制指令轨迹并设计航向控制器。实验结果表明,该控制器能够稳定而准确地改变和保持微型直升机航向。     

一种车辆主动横摆力矩的神经网络控制方法

用二自由度车辆动力学状态方程建立了车辆横摆角速度跟踪控制模型．用横摆角速度与其期望值的差值建立了该问题的性能指标并设计了神经网络控制器，用该模型计算了车辆在急速转向操纵时的横摆角速度以及车辆质心的侧偏角响应，计算结果表明此时车辆的操纵稳定性得到了有效改善．最后给出了进一步研究工作所要采用的半实物仿真试验的设计。     

基于横摆力矩的汽车制动稳定性模糊控制

为避免汽车在对开路面制动时出现跑偏或侧滑等危险工况,提出了一种利用横摆力矩方法控制汽车制动稳定性的控制模式,设计了模糊控制器,按照所确定的控制策略进行了仿真。仿真与试验结果对比表明,利用所提出的汽车制动稳定性横摆力矩模糊控制方法,能减少汽车在路面附着系数相差较大的对开路面制动时的侧滑和激转,并使汽车在制动偏驶后能快速恢复到预期行驶车道,避免了汽车制动力不平衡引起的危险工况。     

悬停状态下微型直升机航向模型的系统辨识

为实现微型直升机的自动控制飞行,需要建立其动力学模型。用神经网络和传统的微分方程难以获得适用于微型直升机控制系统的动力学模型。为此,在满足系统建模的前提假设下,设计了实验方法及测控装置。基于所获取的飞行数据,采用系统辨识的方法,建立了悬停状态下NEXUS30模型直升机的航向输出误差模型。对模型的评价结果表明,模型能充分反映微型直升机的航向动力学特性,并且结构简单,能作为设计控制系统时的参考模型。     

采用横摆力矩优化分配方法的车辆稳定性控制系统

为提高车辆的操纵稳定性,设计了采用横摆力矩优化分配方法的车辆稳定性控制系统。控制系统的上层采用基于最优理论的横摆力矩控制器,该控制器根据校正横摆力矩来计算目标控制车轮的参考滑移率;下层是PID控制器,它跟踪上层控制器的参考滑移率,对目标车轮施加制动力矩从而使车辆稳定。采用八自由度非线性车辆模型在不同工况下进行仿真,结果表明所设计的控制系统能够有效地改善车辆的操纵稳定性。     

特高压V形复合绝缘子串风偏受力特性研究

从有限元仿真和试验两个方面研究特高压V形复合绝缘子串在风偏时的受力和变形特性,在Abaqus中考虑绝缘子串材料正交各向异性以及几何非线性的影响,利用Python语言建立了V形复合绝缘子串有限元模型.设计实施了V串风偏模拟试验,给出了位移测量中的坐标转化公式,通过试验验证了有限元分析的正确性.结果表明:迎风肢并非均匀受拉,其上部拉应力要大于下部;当背风肢屈曲时,可认为V形串退化为I形串,迎风肢单独承受导线自重和水平风荷载,提出的公式可以估算迎风肢最大拉应力;风力放大系数达到1.4时结构仍然安全,建议可取至1.3.