检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化仪表 2022年第10期43卷 8-13页

作者：管桉琦于龙杰金志江钱锦远浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027 浙江大学温州研究院浙江温州325036 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

套筒式蒸汽调节阀是热力系统中节流减压的关键部件,被称为工业系统的“咽喉”。随着装置的高参数和大型化,高温、高压差等复杂工况不断涌现。在工程设计中缺乏研发高参数阀门的理论依据,大多依赖试验验证,效率低。为了研究高参数工况下... 详细信息

套筒式蒸汽调节阀是热力系统中节流减压的关键部件,被称为工业系统的“咽喉”。随着装置的高参数和大型化,高温、高压差等复杂工况不断涌现。在工程设计中缺乏研发高参数阀门的理论依据,大多依赖试验验证,效率低。为了研究高参数工况下节流套筒对阀内流动特性的影响,设计了一种两级多孔套筒结构,并采用数值仿真的方法对比分析了套筒开孔优化前后流量特性、流阻特性以及阀芯底面压力分布,讨论了阀内流场在高温、高压差工况下随开度的变化情况,为套筒式蒸汽调节阀的选型设计及结构优化提供依据。分析结果表明,套筒优化后仿真流量系数与设计流量系数最大相对误差仅为2.60%,阀内能量损失减小,阀芯底面压力增大。

关键词：套筒式蒸汽调节阀高压差节流降压流体仿真流量特性流阻特性阀芯底面压力

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考虑风能不确定性的压缩空气储能容量配置及经济性评估

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储能科学与技术 2021年第5期10卷 1614-1623页

作者：虞启辉田利李晓飞李晓东谭心张业明内蒙古科技大学内蒙古包头014010 流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 气动热力储能与供能技术北京市重点实验室北京100191 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

风能的随机特性是造成风电场弃风现象严重的重要原因,配置压缩空气储能系统(CAES)可以有效平衡风力发电随机特性,减少风电场弃风量,但CAES存储规模配置不当会造成经济利益的损失。因此,为了提高风能利用率,基于风能不确定性条件下,对压... 详细信息

风能的随机特性是造成风电场弃风现象严重的重要原因,配置压缩空气储能系统(CAES)可以有效平衡风力发电随机特性,减少风电场弃风量,但CAES存储规模配置不当会造成经济利益的损失。因此,为了提高风能利用率,基于风能不确定性条件下,对压缩空气储能系统容量配置进行研究。首先,利用历史数据获得风力发电典型小时功率分布;然后,考虑用户负荷需求、电网分时电价、系统投资成本、电力不足成本和电力销售收入等因素,构建以CAES系统充放电功率和储气容量为约束条件、以最大效益为目标的模型,并采用遗传算法进行求解;最后,利用所建立的模型对多场景运行案例进行优化。仿真结果表明,对于典型小时负荷功率需求3.241 MW的工厂用户,风电场保持每日4台风机运行,并配置额定功率1 MW、额定容量6.5 MW·h的CAES系统经济效益最佳,可减少弃风量3.84 MW·h,节约购电成本4208.9元,实现日最大净收益699.86元。

关键词：风能不确定性压缩空气储能遗传算法经济性

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地层动态测试器液压系统仿真分析

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液压与气动 2022年第5期46卷 175-181页

作者：郑哲王晓冬王飞方璐韩冬龚国芳杨华勇浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 中国石油集团测井有限公司测井技术研究院陕西西安710077 北京航天发射技术研究所北京100076

地层动态测试器逐渐成为石油勘探与开发领域中不可或缺的重要设备。其中,液压系统工作稳定性易受到井下极端环境影响,因此迫切需要通过仿真手段预先判断其潜在缺陷并加以优化。首先介绍地层动态测试器液压系统组成,分析其工作原理及系... 详细信息

地层动态测试器逐渐成为石油勘探与开发领域中不可或缺的重要设备。其中,液压系统工作稳定性易受到井下极端环境影响,因此迫切需要通过仿真手段预先判断其潜在缺陷并加以优化。首先介绍地层动态测试器液压系统组成,分析其工作原理及系统特性;其次应用Automation Studio软件搭建仿真模型,设置各元件的结构参数和工作参数;接着对八种工作状态进行仿真,获取液压泵出口压力、执行元件行程等关键参数,对系统潜在缺陷进行分析,提出相应的优化设计方案。

关键词：石油勘探地层动态测试器液压系统 Automation Studio

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转速受限条件下TBM刀盘混合驱动系统控制器设计

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工程设计学报 2019年第6期26卷 722-727页

作者：王飞龚国芳秦永峰浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室

传统全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)刀盘转速同步控制方法是针对变频电机单一驱动源进行设计的,直接应用于混合驱动型TBM刀盘驱动系统易导致齿轮齿圈发生严重的偏载,显著降低TBM刀盘传动系统的使用寿命和TBM设备完好... 详细信息

传统全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)刀盘转速同步控制方法是针对变频电机单一驱动源进行设计的,直接应用于混合驱动型TBM刀盘驱动系统易导致齿轮齿圈发生严重的偏载,显著降低TBM刀盘传动系统的使用寿命和TBM设备完好率。考虑到实际掘进过程中对刀盘转速的限制和系统参数漂移,采用自适应控制策略,针对电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统设计基于驱动源力矩控制的转速控制方法。建立了齿轮齿圈传动系统模型,系统的参数不确定性得到充分考虑。通过MATLAB/AMESim联合仿真表明,该自适应控制系统对参数漂移具有补偿作用,在精确控制刀盘转速的同时,实现了不同类型驱动源间的负载力矩分配,原系统中的偏载问题得到了解决。电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统通过液压马达和变频电机两种驱动源驱动特性的互补,有效提高了其地质适应性,并对提高掘进速度有着重要的作用。

关键词：刀盘驱动 TBM 自适应控制负载力矩分配

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基于RBF神经网络的液黏调速离合器活塞位移控制器设计

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工程设计学报 2019年第5期26卷 603-610页

作者：秦永峰龚国芳王飞孙辰晨浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室

针对液黏调速离合器存在非线性和控制精度较低,难以满足工业领域较高的传动特性需求等问题,提出了基于RBF(radial basis function,径向基函数)神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制策略。对液黏调速离合器局部结构进行改进,增设位... 详细信息

针对液黏调速离合器存在非线性和控制精度较低,难以满足工业领域较高的传动特性需求等问题,提出了基于RBF(radial basis function,径向基函数)神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制策略。对液黏调速离合器局部结构进行改进,增设位移传感器和导电滑环以采集位移信号;建立了电液比例溢流阀和液黏调速离合器的数学模型,设计并分析了基于RBF神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制器;搭建了液黏调速离合器AMESimMATLAB联合仿真模型。仿真结果表明:基于RBF神经网络的液黏调速离合器活塞位移滑模控制可以有效地适应液黏调速离合器的非线性,并解决滑模控制的抖振问题,能够提高控制精度,使液黏调速离合器控制器具有很好的鲁棒性,可以满足较高的工业需求。

关键词：液黏调速离合器位移控制 RBF神经网络滑模控制联合仿真

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滑动摩擦副表面变织构的润滑与承载特性研究

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工程设计学报 2021年第5期28卷 585-593页

作者：何涛陈强曼陈国瑜王传礼黄森沈浩安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 矿山智能装备与技术安徽省重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学人工智能学院安徽淮南232001 安徽矿山机电装备协同创新中心安徽淮南232001

织构化滑动摩擦副表面织构的排布方式、尺寸和形状是决定其压力分布和承载力的关键因素。为改善织构化滑动摩擦副表面的润滑与承载特性,提出了一种变织构(尺寸多样的织构)结构。以球冠形织构为研究对象,建立不同排布方式的单一尺寸织构... 详细信息

织构化滑动摩擦副表面织构的排布方式、尺寸和形状是决定其压力分布和承载力的关键因素。为改善织构化滑动摩擦副表面的润滑与承载特性,提出了一种变织构(尺寸多样的织构)结构。以球冠形织构为研究对象,建立不同排布方式的单一尺寸织构及方形排布变织构的CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)仿真模型,分析了排布方式不同的单一尺寸织构表面的压力分布和承载力;在此基础上,研究了半径两端小中间大(A型)、半径两端大中间小(B型)、深度两端浅中间深(C型)及深度两端深中间浅(D型)等4类方形排布变织构表面的压力分布和承载力。结果表明:方形排布的单一尺寸织构的润滑性能最强且承载力最大,随着错位角的增大,织构间的协同润滑作用减弱,承载力减小;单一尺寸织构的压力分布曲线为周期性波动曲线,由多个单织构的压力分布曲线叠加而成,而方形排布变织构因前后织构的协同润滑作用而导致其压力分布曲线的趋势线近似呈正弦或余弦规律波动;在4类方形排布变织构中,B型变织构的承载力大于A型,D型大于C型,说明两端织构的半径越大、深度越深或该类织构的占比越大,则变织构的承载力越大。由此可见,合适的变织构比单一尺寸织构更有助于提升摩擦副表面的润滑与承载性能。

关键词：滑动摩擦副变织构压力分布润滑特性承载力

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隔膜泵用电磁执行器的软着陆设计与仿真

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液压与气动 2021年第4期45卷 55-60页

作者：闫献傅阳吴瑞明杨礼康浙江科技学院机械与能源工程学院浙江杭州310012 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310023 浙江联宜电机有限公司浙江金华321000

电磁螺线管驱动器行程短,响应速度较快,从而实现快速动作,常用于快速直线运动的工业应用中,如隔膜泵的直线驱动。在实际应用中,隔膜泵中柱塞的高速冲击大大降低了隔膜的寿命并带来较大的噪声。通过经验公式建立隔膜泵中电磁驱动机构模型... 详细信息

电磁螺线管驱动器行程短,响应速度较快,从而实现快速动作,常用于快速直线运动的工业应用中,如隔膜泵的直线驱动。在实际应用中,隔膜泵中柱塞的高速冲击大大降低了隔膜的寿命并带来较大的噪声。通过经验公式建立隔膜泵中电磁驱动机构模型,并通过比例积分微分控制对电磁驱动机构模型进行控制,实现柱塞的软着陆,从而提升隔膜泵的性能。通过COMSOL软件分析隔膜泵柱塞在瞬态磁场下柱塞的运动特性,并对驱动控制参数进行调整,最终实现隔膜泵电磁执行器软着陆。

关键词：隔膜泵有限元分析柱塞软着陆电磁执行器

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液压凿岩机器人机械臂轨迹规划研究

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中国工程机械学报 2021年第4期19卷 289-294页

作者：郭锐石月李永涛覃艳明赵静一燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室河北秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

针对液压凿岩机器人机械臂的轨迹规划问题,提出一种液压系统与机械臂轨迹优化相结合的全局功率匹配方法。构建机械臂运动学位姿模型,在关节坐标系内基于三次多项式、五次多项式和带抛物线过渡的线性插值函数等寻优算法进行机械臂轨迹规... 详细信息

针对液压凿岩机器人机械臂的轨迹规划问题,提出一种液压系统与机械臂轨迹优化相结合的全局功率匹配方法。构建机械臂运动学位姿模型,在关节坐标系内基于三次多项式、五次多项式和带抛物线过渡的线性插值函数等寻优算法进行机械臂轨迹规划。搭建机械臂液压系统运动轨迹跟踪仿真模型,获取仿真环境下多液压缸协同控制的运动规律,根据不同轨迹曲线结合液压系统的各部分变量进行参数合理匹配与控制策略优化,从而进行了液压凿岩机器人机械臂轨迹规划验证。研究结果表明:五次多项式的规划方法能精确跟踪期望的关节运动轨迹,同时满足平稳运动和低耗能的要求。

关键词：液压凿岩机器人机械臂运动学轨迹规划

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柔性夹爪收缩与扩张过程的能耗研究

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北京航空航天大学学报 2021年第11期47卷 2208-2214页

作者：张业明李东园许未晴蔡茂林虞启辉李楷敏河南理工大学机械与动力工程学院焦作454000 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 内蒙古科技大学机械工程学院包头014010

通过工控机的数据采集系统,结合传感器技术、信号处理技术等,搭建设备建立气体压力、流量等参数的在线测量系统,实现对测控系统的调节和控制。首先,分别采集柔性夹爪在收缩和扩张时不同初始压力下的压力与流量;然后,通过SigmaPlot绘出... 详细信息

通过工控机的数据采集系统,结合传感器技术、信号处理技术等,搭建设备建立气体压力、流量等参数的在线测量系统,实现对测控系统的调节和控制。首先,分别采集柔性夹爪在收缩和扩张时不同初始压力下的压力与流量;然后,通过SigmaPlot绘出柔性夹爪压力流量图,并对柔性夹爪流量压力输出特性进行分析;最后,计算其气动功率,研究能耗规律。结果表明:对柔性夹爪进行收缩实验时,给定的初始压力与柔性夹爪产生的压力相差不大,气动功率损耗较小;对柔性夹爪进行扩张实验时,提供的初始压力通过真空发生器间接作用在柔性夹爪上,与柔性夹爪产生的压力相差较大,柔性夹爪达到规定压力时需要提供更大的初始压力;柔性夹爪收缩时比扩张时的气动功率损耗低。

关键词：柔性夹爪数据采集压力特性流量特性气动功率

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电液负载敏感位置伺服系统自抗扰控制方法

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北京航空航天大学学报 2020年第11期46卷 2131-2139页

作者：刘华汪成文郭新平赵斌霍鹏飞太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310058 山西智恒成科技有限公司太原030006

针对电液负载敏感系统中泵阀控制的耦合问题,提出了一种基于自抗扰算法的解耦控制方法。首先,根据系统原理建立了负载敏感系统的状态空间模型。其次,针对阀控和泵控子系统分别设计了位置自抗扰控制器(ADRC)和压力自抗扰控制器,将2个系... 详细信息

针对电液负载敏感系统中泵阀控制的耦合问题,提出了一种基于自抗扰算法的解耦控制方法。首先,根据系统原理建立了负载敏感系统的状态空间模型。其次,针对阀控和泵控子系统分别设计了位置自抗扰控制器(ADRC)和压力自抗扰控制器,将2个系统间的动态耦合作用以及外部干扰和不确定性视作总扰动进行估计并给予补偿。最后,基于AMESim和MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析。结果表明:所提的控制方法能够消除阀控子系统和泵控子系统的强耦合作用,提高系统的控制精度和鲁棒性。另外,在动态性能和节能效率方面与纯阀控和泵控系统进行对比分析,仿真结果表明:基于自抗扰控制的负载敏感系统的动态性能优于泵控系统,系统能效相对于阀控系统也有较大提升。

关键词：泵阀协调控制系统电液负载敏感自抗扰控制器(ADRC) 扩张状态观测器(ESO) 液压伺服系统

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