检索结果-内蒙古大学图书馆

液压与气动 2023年第8期47卷 26-33页

作者：戴海曙郭志敏翟江徐楠洪昊岑浙江大学高端装备研究院浙江杭州310014 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310001 林德液压(中国)有限公司山东潍坊261205 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261205

配流盘的阻尼槽结构,对于柱塞泵脉动抑制与减振降噪优化起着至关重要的作用。提出了基于快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的阻尼槽多目标参数优化方法,对柱塞泵的阻尼槽参数进行优化计算。首... 详细信息

配流盘的阻尼槽结构,对于柱塞泵脉动抑制与减振降噪优化起着至关重要的作用。提出了基于快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的阻尼槽多目标参数优化方法,对柱塞泵的阻尼槽参数进行优化计算。首先,通过搭建柱塞泵联合仿真模型,求解得到不同阻尼槽结构下的流量特性与变化规律;然后,构建了基于NSGA-Ⅱ的多目标参数优化模型,以柱塞泵的输出流量脉动与斜盘受力冲击均取最小值作为优化目标,进行阻尼槽关键参数寻优。最后,得出优化后柱塞泵的出口流量脉动率相比优化前可降低约35.78%,斜盘合力脉动率降低约9.85%,优化效果较好。通过对仿真结果分析,确定阻尼槽的结构参数对柱塞泵脉动冲击特性影响显著,采用NSGA-Ⅱ算法的多目标参数优化方法,能够有效的求解最优阻尼槽参数,极大提升了阻尼槽结构优化效率。

关键词：阻尼槽优化 NSGA-Ⅱ 轴向柱塞泵多目标优化

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基于多目标遗传算法的柱塞泵阻尼槽多参数优化

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机电工程 2023年第5期40卷 773-780页

作者：郭志敏翟江吴东伟洪昊岑林德液压(中国)有限公司山东潍坊261205 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310001 浙江大学高端装备研究院浙江杭州310014 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261205

斜盘式柱塞泵通过配流盘进行进出口的高低压油液切换,其过渡区域的阻尼槽结构优化设计对于提升泵出口的压力-流量特性至关重要。为了有效地提高阻尼槽结构优化设计的效率,提出了一种基于多目标遗传算法的圆柱形阻尼槽多参数优化方法。首... 详细信息

斜盘式柱塞泵通过配流盘进行进出口的高低压油液切换,其过渡区域的阻尼槽结构优化设计对于提升泵出口的压力-流量特性至关重要。为了有效地提高阻尼槽结构优化设计的效率,提出了一种基于多目标遗传算法的圆柱形阻尼槽多参数优化方法。首先,对配流盘阻尼槽的构型与柱塞泵的输出压力流量特性的关系进行了理论分析;采用计算流体力学(CFD)方法,对配流盘阻尼槽原始结构的流场压力-流量特性进行了计算,对其出口流量脉动特性与阻尼槽结构的关系进行了分析;然后,对不同阻尼槽结构的流场特性进行了计算,分析了阻尼槽半径、阻尼槽长度以及阻尼槽偏转角对输出压力-流量特性的影响规律;最后,采用了多目标遗传算法,以降低出口流量脉动和压力冲击为优化目标,求解得到了圆柱形阻尼槽的最优结构,并将其与原始结构的仿真结果进行了对比,以验证优化效果。仿真结果表明:最优结构参数为阻尼槽半径2.21 mm、阻尼槽长度10.32 mm、阻尼槽偏转角16.54°,相较于原始结构的仿真结果,压力脉动率降低了0.16%,流量脉动率降低了43.59%,优化效果显著。研究结果表明:通过对仿真结果的分析,阀芯阻尼槽的结构参数对柱塞泵的压力-流量特性影响显著,通过遗传算法对流场模型的计算结果进行优化分析,有效地减少了通过枚举法进行参数优化的建模环节,极大地提升了阻尼槽结构的优化效率。

关键词：柱塞泵配流盘圆柱形阻尼槽压力-流量特性遗传算法参数优化计算流体力学

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激光切割高精度Z轴调高随动控制系统设计

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包装工程 2023年第3期44卷 131-138页

作者：西大驰李中凯张志峰洪兆溪中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 湖州绿产智能制造有限公司浙江湖州313000

目的设计一种基于STM32主控制器芯片与FPGA从控制器芯片的激光切割高精度Z轴调高随动控制系统。方法介绍该控制系统的工作原理、硬件设计、软件设计以及微电容测量电路的仿真实验。同时,针对系统随动过程中存在干扰的现象,提出基于滑... 详细信息

目的设计一种基于STM32主控制器芯片与FPGA从控制器芯片的激光切割高精度Z轴调高随动控制系统。方法介绍该控制系统的工作原理、硬件设计、软件设计以及微电容测量电路的仿真实验。同时,针对系统随动过程中存在干扰的现象,提出基于滑动平均值滤波算法的改进滤波算法。结果经过上机切割测试验证,该随动控制系统动态跟随精度为0.01 mm,最大跟随速度为500 mm/s。结论该随动控制系统能够使激光切割机床实现高速高精度的切割。

关键词： STM32主控制器激光切割 Z轴调高微电容测量电路随动系统

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基于不等匝绕组的交替极永磁电机转矩脉动抑制技术

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电机与控制学报 2023年第11期27卷 21-29页

作者：李烽王凯朱姝姝刘闯高培伟孙海阳南京航空航天大学民航学院江苏南京211106 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 南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 南京林业大学信息科学技术学院、人工智能学院江苏南京211106

交替极电机的永磁体被凸极铁心替换会形成不对称的空载气隙磁密,导致气隙磁密偶次谐波,进一步在相反电动势中感应出偶次谐波,增加电磁转矩脉动。当交替极永磁电机的极槽配合符合Ns=k(2P±1)(k是正整数,Ns和P分别是定子槽数和转子极... 详细信息

交替极电机的永磁体被凸极铁心替换会形成不对称的空载气隙磁密,导致气隙磁密偶次谐波,进一步在相反电动势中感应出偶次谐波,增加电磁转矩脉动。当交替极永磁电机的极槽配合符合Ns=k(2P±1)(k是正整数,Ns和P分别是定子槽数和转子极对数)时,相反电势中会存在偶次谐波。为此,提出不等匝绕组技术消除交替极永磁电机的低次反电势偶次谐波,抑制电磁转矩脉动。首先推导了消除2次和4次反电势谐波的最优比例,然后以27槽30极电机为例,采用2维有限元方法对比分析了交替极和传统永磁电机的反电势和转矩特性,结果表明,采用不等匝绕组的交替极电机转矩脉动仅为1.2%,与传统电机相比下降了7.84个百分点,最后加工了不等匝绕组27槽30极交替极永磁电机对对理论和有限元分析进行了验证。

关键词：永磁电机交替极转子反电势偶次谐波不等匝绕组转矩脉动

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面向高温管道壁厚测量的双模态电磁超声换能器研究

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仪表技术与传感器 2023年第6期 34-39页

作者：肖菲钱超宋海涛李智玲雷兆钢黄河吕福在唐志峰内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电分公司内蒙古包头014031 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 浙江大学数字技术与仪器研究所浙江杭州310027

文中分析了高温管道温度对横、纵超声波传播特性的影响。提出了一种可同时激发横波和纵波的高温双模态电磁超声测量方法,设计了具有风冷和水冷结构的换能器,优化了线圈结构和磁路,制作了换能器。通过对45钢钢管的横、纵波高温测厚实验... 详细信息

文中分析了高温管道温度对横、纵超声波传播特性的影响。提出了一种可同时激发横波和纵波的高温双模态电磁超声测量方法,设计了具有风冷和水冷结构的换能器,优化了线圈结构和磁路,制作了换能器。通过对45钢钢管的横、纵波高温测厚实验发现当温度为650~750℃时纵波信号明显,当温度为550~650℃时存在横、纵波模态混叠,当温度为550℃以下时横波信号明显。实验结果表明双模态换能器可通过纵波实现温度为750℃时钢管的壁厚测量,与横波换能器相比提高了高温检测能力;同时可利用横波解决波对室温和中高温下铁磁性材料的检测信号差的问题,避免了对不同温度或材料的试件进行检测时需频繁更换探头,拓展了高温电磁超声换能器在不同温度下检测的通用性。

关键词：管道高温壁厚测量电磁超声双模态

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基于循环平稳分析的推进泵流致噪声特性研究

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浙江大学学报（工学版） 2021年第9期55卷 1660-1667页

作者：李倩梁宁童威棋徐海平曹琳琳吴大转浙江大学能源工程学院浙江杭州310027 西安精密机械研究所昆明分部云南昆明650032 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

为了深入理解推进泵流致噪声激励源机理,为推进泵低噪声设计提供支撑,以某双级推进泵为对象,基于其多工况下的辐射噪声实测结果,围绕推进泵流致噪声的调制机理及流致噪声源的提取方法展开研究.在空泡水洞中测量该双级推进泵的辐射噪声,... 详细信息

为了深入理解推进泵流致噪声激励源机理,为推进泵低噪声设计提供支撑,以某双级推进泵为对象,基于其多工况下的辐射噪声实测结果,围绕推进泵流致噪声的调制机理及流致噪声源的提取方法展开研究.在空泡水洞中测量该双级推进泵的辐射噪声,采用循环平稳分析方法,进行噪声解调分析与流致噪声源特征频率提取;开展该双级推进泵内流场的非定常数值模拟,分析其瞬态内流场分布特性与三向激振力特性.联合信号处理结果与内流场模拟结果,研究推进泵流致噪声源的关键特性与形成原理.结果表明,导叶是影响双级推进泵辐射噪声特性的关键因素,导叶调制线谱的强度与推进泵的来流条件、运行工况密切相关,叶轮与导叶的匹配性设计对推进泵振动噪声控制起关键作用.

关键词：推进泵循环平稳流致噪声双级泵空泡水洞试验

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电磁超声纵波换能器设计及对铅板检测试验研究

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仪表技术与传感器 2023年第3期 1-9页

作者：张轶夏硕李继强马明韩硕郎凯吕福在唐志峰内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电分公司内蒙古包头014031 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 浙江大学数字技术与仪器研究所浙江杭州310027

常规的电磁超声横波换能器在测量铅板时存在1次回波信号弱、信噪比极低、难以有效检测等问题,铅的剪切模量小是造成这种现象的主要原因。针对这一问题,文中提出采用电磁超声纵波换能器用于铅板的检测,优化设计了一种应用于铅板检测的新... 详细信息

常规的电磁超声横波换能器在测量铅板时存在1次回波信号弱、信噪比极低、难以有效检测等问题,铅的剪切模量小是造成这种现象的主要原因。针对这一问题,文中提出采用电磁超声纵波换能器用于铅板的检测,优化设计了一种应用于铅板检测的新型纵波换能器。首先设计线圈结构和磁场的布置方式,再综合正交试验法和控制变量法,利用多物理场建模仿真软件对线圈的各个参数进行优化,分析了线圈各参数对超声回波强度的影响规律,制作了线圈和换能器原型并开展了相关测试,实验表明:同等激励条件下,纵波换能器的1次回波信号强度是横波换能器的1.63倍,显著提高了回波的信噪比,实现了铅板的厚度测量。

关键词：铅板电磁超声探头设计正交分析纵波换能器

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基于ESO的电液位置伺服系统反步滑模控制

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北京航空航天大学学报 2022年第6期48卷 1082-1090页

作者：张震阳汪成文郭新平陈帅太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部/山西省重点实验室太原030024 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310058 中南大学机电工程学院长沙410083

针对阀控电液位置伺服系统未建模摩擦力、参数不确定性和外部随机干扰造成的复合扰动问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制方法。ESO的设计可以对作动器速度、加速度和复合扰动进行在线估计,解决工程应用中对以上信号难... 详细信息

针对阀控电液位置伺服系统未建模摩擦力、参数不确定性和外部随机干扰造成的复合扰动问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制方法。ESO的设计可以对作动器速度、加速度和复合扰动进行在线估计,解决工程应用中对以上信号难以测定的问题;基于ESO估计值和位移反馈信号进行反步滑模控制器设计,通过构造包含反步设计误差、滑模函数和观测器误差的Lyapunov函数,对所提控制方法进行稳定性证明;为验证所提方法的有效性,进行了AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真,与PID控制器、传统的反步滑模控制器和基于ESO的滑模控制器的控制效果进行对比,并对仿真数据进行了分析。研究结果表明:所提方法可以有效抑制系统复合扰动,位移跟踪精度高,鲁棒性强。

关键词：阀控缸复合扰动扩张状态观测器(ESO) 反步滑模控制位移跟踪控制

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碳纤维复合材料原位增材制造设备与工艺

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浙江大学学报（工学版） 2022年第11期56卷 2119-2126页

作者：洪林栾丛丛姚鑫骅董宁国纪毓杨牛成成丁泽泉宋学宇傅建中浙江大学机械工程学院浙江省三维打印工艺与装备重点实验室流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学工程训练中心浙江杭州310058 西北工业大学航天学院陕西西安710072 中国航天科技集团公司四院四十一所陕西西安710025

为了实现碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTC)高质高效原位增材制造,设计一种激光聚焦加热CFRTC原位增材制造平台,以单向连续碳纤维增强聚醚醚酮热塑性复合材料(T800 CF/PEEK UD)预浸带为原材料开展CFRTC成型工艺相关研究.制备环形样件进... 详细信息

为了实现碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTC)高质高效原位增材制造,设计一种激光聚焦加热CFRTC原位增材制造平台,以单向连续碳纤维增强聚醚醚酮热塑性复合材料(T800 CF/PEEK UD)预浸带为原材料开展CFRTC成型工艺相关研究.制备环形样件进行剪切强度测试表征,通过扫描电子显微镜观察样件的截面形貌,确立激光聚焦加热CF/PEEK的可行工艺参数窗口与较优工艺参数.结果表明,CF/PEEK成型件强度受激光聚焦加热温度、成型速度影响较大,均表现出随激光聚焦加热温度与成型速度的增加,先增大后减小,当成型速度为30 mm/s和激光加热温度为450℃时,环形样件有较高的剪切强度,并且表现出较少的微观缺陷.

关键词：激光聚焦加热碳纤维 CF/PEEK 热塑性复合材料原位增材制造

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基于MPC-PI的混合动力系统能量管理策略

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计算机仿真 2022年第11期39卷 27-31,37页

作者：刘佩松肖玲斐陈勇兴南京航天航空大学能源与动力学院江苏南京210016 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

为提高多电飞机直流母线稳定性及提高能量利用效率,基于模型预测控制(Model predictive control,MPC)理论引入反馈校正策略并结合PI控制方法,针对混合动力系统(Hybrid power syst-em,HPS)提出了一种能量管理策略。根据直流母线、蓄电池... 详细信息

为提高多电飞机直流母线稳定性及提高能量利用效率,基于模型预测控制(Model predictive control,MPC)理论引入反馈校正策略并结合PI控制方法,针对混合动力系统(Hybrid power syst-em,HPS)提出了一种能量管理策略。根据直流母线、蓄电池、超级电容及燃料电池的工作特性,建立了HPS的微分方程模型。在预测控制器设计中,以保证直流母线电压稳定及降低燃料电池消耗为目标,并考虑了对约束的处理。最后通过对该HPS施加随时间变化的负载,将所提的MPC-PI策略与传统的PI方法对比,通过仿真验证了所提方案的可行性和有效性。

关键词：模型预测控制反馈校正混合动力系统能量管理

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