提出一种基于SCADA参数关系的风电机组运行状态识别方法。首先,从风电机组运行特性出发,深入分析风电机组运行状态SCADA数据输入/输出参数关系;基于时间的滑动窗口模型,采用多项式回归拟合方法,构建风电机组运行状态输入/输出参数关系数学模型;然后,基于风电机组正常运行输入/输出参数关系数学模型,提出描述各个时刻风电机组运行状态异常程度的...
针对星上敏感器测量坐标系高精度标定的需求,提出一种空间矢量自准直测量方法,采用光电自准直经纬仪、卫星转台、基准镜阵列和坐标平移系统等,实现立方镜镜面法向矢量之间夹角的高精度自动化测量。给出空间角测量模型,基于误差传播原理推导出误差模型,并证明不确定度上限;仿真分析传感器精度对空间角测量误差的灵敏度,并在此基础上进行误差分配;...
超声相控阵技术近些年发展迅速并被广泛应用于工业无损检测领域,线阵探头全矩阵聚焦方法具有成像信噪比好、缺陷分辨力高等优势,近些年获得广泛研究,但其仍然存在采集数据量大、计算效率低的问题,使其在实际工业应用中受到限制。为了解决上述问题,基于检测系统收发通道的互易性提出三角矩阵聚焦成像算法,该方法简化了全矩阵聚焦成像算法的数据采...
将相位相干成像(Phase coherence imaging,PCI)后处理算法应用于厚壁焊缝超声TOFD检测,有效改善低信噪比和水平分辨力问题。首先,利用合成孔径聚焦(Synthetic aperture focusing technique,SAFT)算法对TOFD-B图像的孔径数据集进行延时叠加处理。然后,基于PCI算法通过孔径数据集中各路信号的相位信息构建相干因子,用以表征B-SAFT图像中各像素点的...
在曲梁往复弯曲过程中,曲梁上任意质点均发生循环拉压加载变形,但目前对往复弯曲过程中的力学行为仍不明确。为深入认识往复弯曲变形过程中宏观力学行为的演化规律,采用对称恒应变幅控制方式进行低周次不同应变幅值条件下的小应变循环拉压加载试验,研究了304不锈钢和ST12冷轧板两种材料循环拉压加载条件下的宏观力学表现,探究了弹性模量、屈服应...
疲劳S-N曲线是高速动车组结构设计中最重要的基础数据。降低样本数据的离散性和提高寿命预测的准确性一直是铁路车辆结构长寿命安全可靠服役的热点研究课题,经典的样本信息聚集原理(Sample polymerization principle,SPP)能够确保小样本疲劳数据统计处理的准确性,但在寿命估算的可靠性上还有改进空间。通过参数搜索的优化建立应力与标准差之间的...
为了改善传统双辊薄带铸轧板坯中存在的缩孔、裂纹、组织不均以及晶粒粗大等缺陷,提升双辊薄带铸轧产品带坯的力学性能,提出振动铸轧新技术,以细化铸轧带坯组织晶粒度,提高其力学性能。为了确定振动铸轧过程的细晶机理,分别在1570℃和1530℃两种开浇温度下进行20CrMn钢双辊薄带铸轧振动与非振动工况的对比试验,并对所得带坯微观组织及力学性能进...
绝缘固壁和片状偏钨极的联合调控能够有效改变电弧温度分布,从而解决超窄间隙焊接过程中底角熔合不良的问题。为了明确绝缘固壁对片状偏钨极电弧温度的影响规律和调控机理,采用一种静电探针差动分析方法对绝缘固壁约束片状偏钨极电弧载流区进行诊断。结果表明,绝缘固壁对片状偏钨极电弧的固壁约束作用可提升电弧载流区温度峰值,使钨极厚度方向载...
复合材料层合板可靠性分析涉及多变量、非正态、非线性功能函数和失效相关性等问题。针对分析难题引入发生函数法,分别构造描述载荷、抗力和抗力序列等概率分布的发生函数,定义相应发生函数的复合算子。通过发生函数的复合运算,根据复合材料层合板的首/终层失效准则,结合层合单元的Tsai-Hill强度理论,建立层合板可靠性分析模型。该方法适用于含...
针对车辆爬行工况下发生的严重变速器齿轮敲击问题,设计开发新型三级刚度扭转减振器,并通过专用台架试验和实车试验验证了三级刚度扭转减振器性能。首先,基于传统从动盘式扭转减振器结构特点,设计新型三级刚度扭转减振器机械结构并阐明其工作原理;其次,利用专用台架试验,测试得到从动盘式扭转减振器和新型三级刚度扭转减振器扭矩传递特性,验证三...
电控机械式变速箱(Electrical mechanical transmission, EMT)的换档过程是一个复杂的非线性多刚体动力学过程。由于系统建模困难,不确定性大,采用传统的控制算法往往无法得到满意的控制效果,从而极大地限制了换档过程控制方法的发展。针对这些问题,分析了换档过程的特性,将整个换档过程视为重复性过程,提出采用迭代学习控制的方法来优化换档过...
插电式混合动力汽车兼顾传统混合动力汽车和纯电动汽车的优点,即具有较长的续驶里程又具有较好的燃油经济性,插电式混合动力汽车的实时能量管理策略是发挥节能潜力的关键技术。为解决具有手动行驶模式选择功能的P2构型插电式混合动力汽车的能量管理实时优化问题,定义发动机和电机功率分配因子,在任何SOC下从电量消耗模式切换到电量维持模式时,提...
基于Simiu风谱的功率谱密度函数,建立自相关模型(AR模型),模拟随高速列车移动的点的随机脉动风速时程,分析得到随机风作用在高速列车车体上的气动激扰。建立考虑车体弹性振动和多个车下悬吊设备的刚柔耦合动力学模型,分析不同环境风速下气动激扰对车体和悬吊设备振动行为的影响。研究表明,气动激扰对车体和悬吊设备的横向和垂向振动特性明显,随...
针对驾驶员引起的汽车侧翻问题,分析驾驶员因素影响汽车侧翻稳定性的机理,提出融合驾驶员的人-车闭环系统差动制动防侧翻控制策略。考虑驾驶员感知、决策及执行参数的影响,建立驾驶员侧倾反应动力学模型;以某SUV为对象,分析驾驶员侧倾反应模型主要参数影响汽车侧翻稳定性的规律,包括驾驶经验参数、神经系统延迟时间及肌肉系统延迟时间;融合驾驶...
城轨列车的实时变速工况是极为普遍的运行状态,若仅以匀速工况替代,无法得到贴近实际的研究结论。为此,提出一种新的考虑内外耦合激励的动力学模型。建立单节车体模型及编组城轨列车模型,综合考虑牵引工况以及城轨列车通过高架线路时的桥梁徐变上拱长波不平顺,研究在该内外耦合激励下的车辆动力学性能。基于微元法思想,计算得到城轨列车牵引工况...
为了保证汽车零部件耐久性试验能够真实复现零件的服役载荷,并将试验场所测得的实际载荷-时间历程信号编辑成有效的缩减载荷信号,提出基于短时傅里叶变换的汽车零部件载荷信号编辑方法。对零件载荷信号进行短时傅里叶变换,得到该载荷信号的累积功率谱密度。利用累积功率谱密度来识别并提取损伤贡献大的片段,得到零件的缩减载荷信号。以汽车动力...
针对基于电动助力转向和差动制动的两种车道偏离辅助控制方法的局限性,提出可拓联合控制策略。基于可拓控制理论,充分考虑路面环境信息和车辆状态,设计可拓联合控制器,该控制器将电动助力转向和差动制动进行联合控制,以实现车道偏离辅助。为解决车道偏离辅助过程中的人机协调问题,应用模糊神经网络控制理论,设计考虑驾驶员转矩和车辆侧向偏差的...
低温环境对高速动车组动力学性能影响显著,需要掌握低温下的车辆参数变化范围,针对-40℃或极低温工况鲜有研究。基于悬挂元件低温特性试验结果,建立高寒动车组非线性动力学仿真模型,并将常温环境下的动力学仿真结果与线路试验结果进行对比验证;将车辆系统悬挂参数、轮轨匹配、轮轨界面参数考虑为正态随机分布,采用拉丁超立方采样方法组合得到300...
汽车列车具有容量大、单程车流运送率高等优点,可有效解决现有城市交通拥挤问题,以满足城市居民因工作与生活出行的乘车需求。但随着汽车列车长度的增加,车辆运动灵活度下降,汽车列车的操作难度增大,因此对汽车列车的转向控制方法进行研究。基于虚位移和虚功原理建立汽车列车的一般动力学方程,提出一种适用于该车型的多轴协同转向控制方法,并构...
具有表面微细功能结构的聚合物薄膜在微光学器件、微生物化学反应系统、微机电系统等领域的应用与日俱增。这一类聚合物薄膜产品的表面微细功能特征尺寸多在10~500μm,其成形加工属于典型介观尺度制造范畴。随着成形特征尺寸降低至介观尺度,聚合物材料力学性能呈现出强化行为。传统的聚合物材料本构模型,无法准确预测聚合物材料介观尺度变形行为,...
末端膨大的“蘑菇形”微纳仿生结构,因其突出的粘附性能成为设计高强度仿生粘附功能表面的首选方案,已在搬运机械手、攀爬机器人、太空操作等诸多领域展现出广阔的应用前景。如何实现微纳仿生粘附结构的批量化制造、增强粘附材料的表面适应性、感知界面的粘附状态是制约仿生粘附结构工程应用的关键难题。
近年来惯性约束核聚变能因其既清洁又经济的特性成为一种理想的能源。磷酸二氢钾(Potassium Dihydrogen Phosphate,KDP)晶体是核聚变装置中必不可少的光学元件。但KDP晶体在连续高能激光打靶和超精密加工时,会在表面产生微缺陷点,需要对其进行及时处理。
涡激疲劳是深水钻井隔水管系统的主要失效模式之一,如何通过隔水管系统浮力块配置减小隔水管系统涡激疲劳损伤是要解决的关键问题,采用基因编码方式表征隔水管系统浮力块配置,融合遗传算法和隔水管系统涡激疲劳分析模型提出深水钻井隔水管系统浮力块配置智能优化方法,开发深水钻井隔水管系统浮力块配置智能优化系统,开展不同水深下的深水钻井隔...
雾化形成液膜的传热系数与厚度是决定喷雾冷却效果的重要因素。采用数值模拟方法,基于加热壁面上的液膜厚度、传热系数与温度分布三个角度,分析喷雾的压力、高度与倾斜角度对喷雾冷却传热特性的影响。结果表明:喷雾压力是影响换热效果重要的因素。相比于低压力工况,高压力工况时壁面上形成的液膜厚度小,壁面平均温度低,换热能力较强。压力工况越...
为了揭示不同进气腔配置诱导涡系重构对气膜冷却效果的影响,在圆柱形气膜孔的基础上研究了三种不同冷气腔结构以产生不同的进气预旋气膜冷却流动结构,并对三种冷气腔在吹风比分别为0,5、1,0、1,5、2,0的条件下进行了对比研究。结果表明:在低吹风比时,冷却气体出射动量小,三种进气方式的气膜冷却效率相当。随着吹风比的增加,进气预旋气膜冷却的优...
可穿戴和便携式电子设备朝“轻薄化”与“小型化”方向的快速发展,极大地刺激了现代社会对高能量/功率密度、轻量便携化、柔性化储能器件的强烈需求。平面型微超级电容器(In-plane micro-supercapacitors, IPMSC)作为一种新型的微电源储能器件,以其超薄厚度、高功率密度和长循环寿命等优点被认为是集成电子器件重要的储能器件而备受关注。但是,...
多组销孔对接并固定是空间站舱外可移动仪器设备的最常用安装方式,其中多组销孔的自动对接是空间服务机器人能否代替航天员完成这一任务的关键。针对这一问题,首先对多销孔配合结构的特殊受力情况进行分析,提出适合的力柔顺控制方法,并针对微重力环境下机器人控制所面临的特殊问题,采用基于动力学前馈的控制方法,直接对关节进行力矩补偿,再基于...
为提高海底观测网络的稳定性,提出一种海底观测网络的直流高中压变换器电路结构并讨论其动态特性。针对高中压电源变换器输入电压高,输出功率大的特点,采用串联输入串联输出和串联输入并联输出相结合的多模块复合结构,来减小体积并实现模块化设计;控制上采用提前引入补偿值的电压型PWM控制技术,实现抗干扰能力强和响应速度快等特性;采用继电反馈...
为揭示胶束减阻水溶液突扩流的紊流基本特性,对质量分数分别为1×10-4、4×10-4的季铵盐CTAB稀薄水溶液通过一个横截面积比为1∶4的突扩管的流动局部阻力、阻力发展及压力分布特性进行了试验研究。结果显示,胶束减阻突扩流在紊流基本特性上与高分子减阻剂完全不同。当突扩进口流的雷诺数小于1,2倍的临界值时,突扩局部阻力损失系数以小于10%的量级...
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