基于CAN总线的中低速磁浮列车悬浮控制调试监控系统

为了便于监控悬浮控制器状态和现场调试,构建了基于CAN总线的悬浮控制调试监控系统,设计了CAN接口硬件电路、CAN通讯协议与CAN通信控制程序,并在上位机与悬浮控制器之间予以实现。     

端部脱砂工艺优化设计

压裂充填防砂技术是针对中高渗油藏开发中因地层出砂导致油井减产或停产的现象而研究的一种新型增产措施,具有防砂和增产的双重作用。为了产生短而宽的充填裂缝,运用端部脱砂技术,对砾石类型、施工排量、施工泵压、作业时间、砾石用量等进行了优化设计,同时分析了缝长和压裂液粘度等对施工过程的影响。结合现场实例,运用相关理论模型设计了施工方案,编制了端部脱砂优化设计软件。结果表明,理论模型可靠、计算结果准确,对提高压裂防砂的成功率具有指导意义。     

磁浮列车悬浮系统的Lagrange方程建模

分析了磁浮列车垂向悬浮系统的工作原理,采用Lagrange方程,结合动力学和电磁学基本理论,建立了以状态空间描述的单磁铁磁悬浮系统的垂向动力学模型。仿真结果表明,该建模方法是有效和可行的。     

考虑端部效应的铁磁梁式板磁力摄动分析

基于磁场摄动技术和广义变分原理得到的磁力公式,对铁磁梁式板在斜磁场作用下的磁场和磁力摄动展开研究,给出了斜磁场作用下铁磁梁式板结构的摄动磁场及其磁力摄动表达式,使得解析分析斜磁场作用下铁磁梁式板磁弹性耦合问题成为可能。研究表明:只有考虑了磁场端部效应的斜磁场磁力摄动公式才能模拟铁磁结构的弯曲模式且能够定性揭示铁磁简支梁式板弯曲构形为双半波形。     

水轮发电机端部各向异性涡流场分析的数学模型

为合理设计大型水轮发电机端部结构，考虑到叠层结构定子铁芯的各向异性及非线性，建立了包括定子铁芯边段在内的水轮发电机端部涡流场分析的数学模型。提出了边界条件处理的新方法。在求解变量的选择上，采用了在不同的求解区域分别引入不同的求解变量——在涡流区用修正矢量磁位，在非涡流区用标量磁位，使计算量大大减少。与以前不包括定子铁芯的端部涡流场分析模型相比，该模型能更准确地计算铁芯边段附近的磁场，故该模型对于研究大型水轮发电机的端部损耗及局部过热具有重要意义。     

磁浮列车悬浮系统的反步控制方法及实验研究

电磁铁的悬浮控制技术是磁浮列车最关键的核心技术之一.但是悬浮系统受到本质非线性和开环不稳定的影响,其控制器的设计一直存在难点和挑战.针对磁浮列车系统的稳定悬浮控制问题,设计了基于反步(Backstepping)法的非线性控制器.首先建立单点悬浮系统的非线性动力学模型,然后利用反步法将系统分成2个子系统并分别对每个子系统...     

考虑端部效应的钢筋锈蚀自发漏磁检测试验与仿真

自发漏磁检测技术可以对钢筋锈蚀缺陷进行诊断,但是当锈蚀区域距离钢筋端部较接近时,该区域漏磁信号会受到端部退磁场信号的影响。针对端部效应较明显的钢筋进行加速锈蚀试验,采集钢筋空间自发漏磁信号,通过试验和COMSOL仿真分析,提出了基于切向磁感应强度梯度峰值间距的钢筋锈蚀宽度判别方法,构建了考虑端部效应的钢筋锈蚀度评价指标。结果表明:当提离高度为6 cm时锈蚀宽度判别方法的最小相对误差为4%,平均相对误差为27.9%;通过有限元仿真分析验证,该方法同样适用于锈蚀区域不对称时锈蚀宽度的判断;该钢筋锈蚀度评价指标能有效的排除磁参数差异造成的端部效应影响,且该指标数值出现异常下降时,表示钢筋的锈蚀程度已经处于严重阶段。     

岩石条形药包端部效应的若干算式推导

分析了条形药包端部岩石爆炸作用场的可能分布模式;对药包端部考虑由附加集中式增药包担负实测爆破漏斗的端部体积,其增药量大小可按应力相等原则确立;按角单元岩石抛掷速度相等假定,建立了条形药包爆破漏斗内岩石抛掷速度的近似模式,进而推得端都有效抛掷能计算公式;应用岩石应力波能量相等原理及药包比拟法,推算出条形药包（不计端部增药量）对端部邻近区产生有效作用的相当药量．     

考虑端部形状影响的矩形桥墩局部冲刷试验研究

文章以宽度相同、长度不同的矩形桥墩为研究对象,考虑矩形、圆端形、三角尖形3种典型端部形状,在铺设10 cm等厚定级配沙的矩形长直水槽内进行不同流速下桥墩局部冲刷室内试验,量测不同时刻桥墩周边测点流场、墩周冲刷坑深度等参数,结合基本理论对桥梁基础局部冲刷进行研究。结果表明：圆端形和三角尖形端部桥墩墩前下降水流和墩周马蹄形涡流强度较矩形端部小;在相同条件下,圆端形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小34.9%,而三角尖形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小66.7%;在保证矩形桥墩长宽比L/B≥2的前提下,当弗劳德数Fr≤0.111时L/B越小,墩周冲刷破坏程度越小,而当0.148≤Fr≤0.185时则相反。根据河道不同流速合理选择墩型,能够更好地预防冲刷破坏。试验结果可为桥墩局部冲刷设计提供参考。     

磁悬浮系统的模糊PID控制器设计

基于GML1001磁悬浮实验装置设计了一个模糊PID控制器.该控制器利用传统的PID控制器和模糊控制器相结合形成,能根据系统偏差的大小、方向以及变化趋势等特征,依据模糊规则库做出模糊推理,能自动调整PID参数,可达到更加满意的控制效果.利用设计的模糊自适应PID控制器,对磁悬浮控制系统中钢球的悬浮位置实现了精确的控制.实验结果表明,模糊自适应PID控制器可以使磁悬浮控制系统拥有较好的稳态和动态性能.     

基于Youla参数化的高速磁浮列车悬浮系统控制与优化设计

为了解决高速磁浮列车悬浮系统长期运行过程中面临的性能退化问题,通过悬浮系统的复杂动态特性分析,基于控制器Youla参数化形式,提出了一种即插即用的悬浮系统控制与优化模块化架构,并设计了基于残差驱动的在线优化算法。仿真结果表明,设计的控制与优化架构以及在线优化算法有效地提高了悬浮系统对未知扰动的鲁棒性和适应能力。     

磁悬浮实验系统的设计与分析

文章设计了一套单自由度磁悬浮实验系统,分析了该系统的控制特性;并设计了一套模拟PID控制器,成功地对该系统实现了控制,且为其它高级控制算法的研究提供了一个很好的实验平台。     

负载扰动下磁浮车辆多点悬浮建模与控制

以同济大学磁浮交通工程技术研究中心研制的低速磁浮车辆为研究对象,研究非线性时变扰动下多点悬浮的控制算法设计及优化问题。建立多点悬浮的非线性数学模型,并基于交叉耦合控制算法对各个悬浮点的输出误差进行补偿。与单点比例-积分-微分(PID)控制算法的比较结果表明,基于交叉耦合的反馈控制算法,能够克服以往基于假设完全解耦设计出的控制算法的不足,具有较高的控制精度和较强的鲁棒性。最后,通过试验验证负载扰动下交叉耦合反馈控制算法的有效性。     

新型方向性自差分涡流传感器的仿真设计与研究

传统涡流检测技术采用一个圆柱形的激励线圈来产生激励磁场,通过用检测线圈来收集扰动磁场,然而由于激励线圈引起的磁场要比缺陷引起的扰动磁场强很多,这种结构的传感器对缺陷的检测灵敏度低,需采用差分的方法来获取缺陷信息。提出了一种新型涡流传感器,其通过采用矩形激励线圈来改变激励磁场的空间分布,使得无需采用差分方法就可以获得缺陷信息。在对新型传感器进行原理分析的基础上,仿真分析了其与传统传感器探头缺陷检测灵敏度之间的差异。并对传感器尺寸和激励频率进行了优化设计,最后验证了该新型传感器对缺陷长度的定量检测能力。仿真结果表明,该新型传感器具有较高的检测灵敏度和缺陷定量精度,为以后单激励多检测阵列涡流传感器的研究奠定了基础。     

一类非线性磁浮控制系统局部分叉特性研究

理论分析一上于非线性磁力的作用,此类系统将产生一次余维二分叉和二次Ｈｏｐｆ分叉及异宿分叉,此时控制器参数的设计值将直接影响系统的稳定性。文中给出了分在数条件、分叉曲线、全开折平面相图。     

新型涡流磁阻尼月球着陆器

针对三支撑月球着陆器摩擦式阻尼材料存在的真空冷焊问题,对非接触式涡流磁阻尼在月球着陆器上的应用进行了分析和试验.应用电磁学基本理论对涡流磁阻尼的基本特性进行了分析,得出了阻尼特性基本方程.使用DASP数据采集与分析软件,对新型涡流磁阻尼月球着陆器原理模型的缓冲特性进行了试验测试.结果表明,新型涡流磁阻尼月球着陆器具有较好的缓冲效果.     

新型磁悬浮装置--磁悬浮列车的研究与探讨

经过多年研究，磁悬浮列车的优越性越来越引起许多发达国家的重视。采用直线同步电机拖动，较好地解决了磁悬浮列车的振动、悬浮、导向三要素问题。文章仅对磁悬浮列车的拖动、悬浮等问题作一简要探讨。     

磁悬浮系统的反推滑模控制

针对磁悬浮系统的非线性、开环不稳定性,将其模型在平衡点附近线性化,并根据得到的状态方程设计了对系统不确定性具有较强鲁棒性的反推滑模控制器,实现了对磁悬浮系统的闭环稳定控制。在Matlab Simulink仿真环境下建立系统的实时控制框图并通过RTW工具箱生成可执行代码,实现了钢球的悬浮与控制。实验结果表明,所设计的反推滑模控制器能实现钢球的稳定悬浮并具有良好的动态跟踪性能。     

磁悬浮列车电力拖动技术的创新及发展趋势

磁浮列车用直线电动机产生牵引力．利用磁悬浮装置产生磁浮力．利用电磁力产生导向力．这样磁浮列车能在轨道上方浮起滑行。磁浮列车不会产生噪声和振动．具有安全高效等优点。本文分析磁浮列车在电力拖动技术方面的创新及其发展趋势。