基于键合图理论的间歇式精准喷施系统喷雾压力动态特性

为解决传统喷施系统农药利用率低的问题,设计基于双阀控制的精准间歇式喷施系统。针对喷施系统多能域相互耦合的特点,采用键合图方法建立系统状态方程,并基于20-sim键合图仿真平台进行仿真计算,得到不同压力工况下的喷雾压力动态特性。试验研究喷施系统在0.2、0.3和0.4MPa压力下喷头的喷雾压力动态特性,并采用轮廓分析统计学方法研究仿真结果的准确率。试验结果表明:车速为0.8m/s,作物间距20cm,作物茎叶覆盖直径10cm情况下,间歇式精准喷施系统的喷雾准确率89%,仿真计算与试验结果最大相合置信水平为0.088。基于键合图理论建立的数值模型能够很好的预测间歇式精准喷施系统的喷雾压力动态特性。     

9 kW双凸极永磁电机三相桥式变换器

9kW双凸极永磁电机功率控制器的主电路采用三相桥式变换器。与一般的三相桥式变换器相比，本文的三相桥式变换器因受到电机反电势、霍尔传感器位置信号及特定开关工作方式等因素的影响，工作情况复杂，工作原理也有较大差异。文中阐述了基于理想工作情况下的双凸极永磁电机三相桥式功率变换器的工作原理，给出了在电机反电势不对称、霍尔传感器位置信号不准确以及输入电压变化等情况下功率变换器的工作情况，实验证明了该变换器分析的正确性。     

复杂系统顶点赋权因果关系图模型及其应用研究

构建了介于系统动力学因果关系图模型和流图模型之间的中间模型--复杂系统顶点赋权因果关系图模型,提出定性与定量相结合的复杂系统顶点赋权因果关系图分析法.通过一个以生猪规模养殖为主体的农业生态系统可持续发展的反馈分析案例,演示了利用其对系统进行定性与定量相结合的系统分析的基本步骤及优势.     

单出杆双筒双线圈磁流变减振器理论建模及试验研究

采用键合图理论建立了单出杆双筒双线圈磁流变减振器阻尼力模型。首先结合本文设计的磁流变减振器结构,基于平行板下流量模型和键合图理论,建立了该减振器键合图模型,得出了考虑减振器运动位移、速度及加速度的阻尼力模型。基于该减振器阻尼力理论模型进行了减振器不同电流、速度下示功特性和速度特性仿真,并和减振器台架试验结果进行了对比,发现其示功特性曲线和速度特性曲线理论仿真与试验结果吻合。对减振器施加2A电流,运动速度为0.26 m·s~(-1)时,减振器阻尼力误差最小,为5.2%。对减振器不加载电流,运动速度为0.052 m·s~(-1)时,减振器阻尼力误差最大,为7.2%。     

小功率开关磁阻风力发电系统模拟装置研发

分析开关磁阻电机风力发电工作原理,推导其非线性数学模型,在MATLAB仿真平台上建立基于PWM斩波和APC复合控制的开关磁阻发电系统仿真模型,进行相关仿真实验,为硬件电路设计的参数选择提供帮助。以DSP为控制核心,设计开关磁阻风力发电系统功率主电路与控制电路,实现小功率风力发电。实验和性能测试验证了设计方案的可行性与有效性。     

输出误差函数的交-交矩阵变换器数字PWM调制技术

针对矩阵变换器调制方式的特点，提出了基于输出电压误差函数分析的矩阵变换器离散调制技术，推导了基于时间离散和差分原理的电路方程。根据最小误差函数确定矩阵变换器开关模式，实现了系统闭环控制时开关状态的优化组合。利用α-β平面内的空间矢量描述开关组合状态，使得误差函数的计算工作量小、过程简单，易于实现。数字仿真和实验结果验证了时间离散调制技术的正确性和控制方法的可行性。     

PWM整流器直接功率控制系统的设计

采用直流电压外环、功率控制内环结构,设计了基于(αβ)坐标系下的PWM整流器直接功率控制器,根据交流源电压及瞬时功率在预存的开关表中选择整流器输入电压的控制开关量,实现有功功率和无功功率的合理调节。基于Matlab/Simulink环境下的仿真模型,系统仿真分析表明,该三相PWM整流DPC系统获得了高功率因数和满意的系统性能指标。     

基于开关电流平衡的含并联输入并联输出结构的三电平DC/DC变换器的调制策略

阐述了三电平DC/DC变换器的发展过程,介绍了其研究焦点的变化:从软开关技术和效率方面转变到性能可靠方面.在此基础上,提出了一种三电平DC/DC变换器(three-level DC/DC converter,TLDC),该变换器由2个四开关半桥三电平(half-bridge three-level,HBTL) DC/DC变换器组成,采用交错和输入-并联-输出-并联(input-parallel output-parallel,IPOP)连接结构,并详细分析了(HBTL) DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理、运行特点及工作性能.采用IPOP结构可以有效减小变换器中主要功率元件的电流应力,使得所提出的变换器将更适合于更高功率的应用.更重要的是,通过将所提出的变换器拓扑结构与相应的交换调制(periodically swapping modulation,PSM)策略相结合,不仅2个输入电容器电流得到平衡并大幅降低,而且一次侧的开关管功率也得到了平衡,从而提高了变换器的可靠性.最后,仿真和试验结果验证了该变换器的PSM策略的可行性.     

油锯需求量预测的系统动态学模型

介绍了系统动态学方法,根据其原理,分析了油锯需求系统的结构,找出了此系统的因果关系,并且画出其流图。在此基础上,应用数学中差分方程,建立了油锯需求系统的数学逻辑模拟模型。     

内蒙古西部草原地区典型民居冬季多能耦合供热模式

内蒙古西部草原民居冬季以传统火炕和土暖气为主要的供热模式,供热效果较差,无法满足热舒适度要求,本文采用Design Builder软件,建立典型草原民居模型,对传统供热模式和多能耦合供热模式下,该地区最冷月1月的室内温度、热舒适度对比模拟分析。采用多能耦合供热模式下室内温度提高24%、最冷月热舒适性由寒冷改善为冷。在该地区民居设计建造中应充分利用太阳能、风能资源,构建多能耦合供热模式,提高室内温度和热舒适性。     

变频调速在油田污水处理中的应用

在已有通用变频器的基础上,采用PLC对油田污水处理系统的变频器进行控制。同时,针对油田污水处理系统的复杂性和难以建立准确数学模型的特点,提出用科恩-库恩法来确定控制器的参数。结果表明,基于该方法的系统抗干扰能力强,实现简单,取得了良好的调节品质。     

应用MD23A进行农用潜水电动机参数综合测试

应用MD23A电机参数综合测试仪及微型计算机进行农用潜水电机试验时,应用A/D转换器结合微型计算机,进行瞬时采样,测取数据组,进行数据处理后,应用数学方法和手段,绘制潜水电动机的工作特性曲线,对于产品生产企业,可以直接得到产品特性曲线,是生产潜水电机的企业的新型测试手段,具有广泛的意义。     

基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机

介绍了基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机的运行机理.在梁弯曲振动模型的基础上,对螺纹杆式直线超声电机进行动力学分析,推导出电机定子驱动点的空间运动轨迹方程,并阐明了电机运行机理.本文应用有限元法分析了电机的振动模态和结构,设计并研制了样机.样机定子的尺寸为13 mm×13 mm×30 mm,最后对电机输出特性进行了测试,最大输出力为5.2 N.     

Virtools技术在园林设计中的应用与实现

虚拟园林漫游系统对改进设计流程、优化设计方案、缩短设计周期、提高工程质量有重要的价值和意义,同时也为园林景观的展示、宣传提供了机会。以一个园林场景为例,利用CAD软件绘制场景平面图后导入3ds Max软件建造场景模型,结合Virtools交互虚拟技术,开发了园林虚拟漫游系统。介绍了Virtools技术的软硬件配置要求、安装条件、优点,3ds Max建模时的注意事项以及开发的基本流程。     

遗传算法与传统优化方法应用于电力负荷建模的比较研究

将遗传算法应用于电力系统综合负荷建模．以三阶感应电动机为综合负荷模型，以待辨识参数为未知向量，以系统实测与模型响应误差平方和为目标函数；以随机初始种群为基础进行交叉一变异一选择运算并产生下一代种群；通过若干代进化即可获得具有足够精度的辨识结果．通过实验数据将遗传算法与传统模式搜索算法的建模结果比较，表明遗传算法所得模型的描述精度比模式搜索法高10倍，其模型参数呈现很好的稳健性，从而有效地克服了传统优化方法的模型参数分散性。     

基于概念设计的客车车身结构设计与优化系统

针对客车车身结构概念设计的特点，开发了客车车身结构概念设计与优化系统（简称BCD），建立了参数化的客车车身结构概念模型.以该模型为模板，实现了新客车车身结构概念几何模型的创建和车身尺寸参数调整，同时建立了车身系统的静态刚度分析、低阶模态分析、灵敏度计算和优化设计计算的自动化过程，对车身的结构性能和低阶模态进行了有效的预估.最后，本文使用该系统计算了某客车车身结构的刚度和低阶模态，并在保证车身质量降低的情况下实现了刚度和低阶模态的提高，有效的改善该车身结构性能，实现了车身轻量化，验证了BCD系统的有效性和可靠性.     

基于神经网络的机器人驱动系统数学模型辨识

以轮式移动机器人驱动系统为主要研究对象,提出一种基于神经网络的分析与试验相结合的建模方法。该方法在分析理想直流电动机数学模型的基础上,采用串一并行辨识结构的神经网络确定系统输出与输入的关系,实现了机器人驱动系统的数学模型辨识。最后,通过试验证明了该方法的有效性,为未采工、农业等领域机器人的精确运动和动力控制的研究提供了技术支持。     

面向对象技术在机械系统运动图形仿真中的应用

提出了用面向对象技术建立机械系统几何模型的方法。用这种方法建立的几何模型易于扩充,可以构造任意复杂的机械系统几何模型,而且具有高效、易实现等优点。     

面向对象技术在机械系统运动图形仿真中的应用①

The method using Object-Oriented Programming Technique to build the geometric model of mechanical systems is introduced. There are two kinds of objects in the geometric model of a mechanical system the graphs and the joints(that is, constraints). The basic graph class which has the common attributes of all graphs is constructed. Then, different graph classes, such as the box class, the cylinder class, the circle class, and so on, are derived from the basic graph class. These classes inherit all the attributes belonging to the basic graph class. The joints are special graphs, so the basic joint class also can be derived from the basic graph class. All joint classes inherit all the attributes of the basic graph class and the basic joint class. This method is highly efficient, and easy to realize and to expand.