为提高线路巡检数据传输系统的数据传输量和传输成功率,基于北斗导航技术设计了一种新的线路巡检数据传输系统。系统硬件由控制模块、传感器模块、北斗模块和电源模块四部分构成,利用ARM920T控制器作为主控制板,引入湿敏传感器、光敏传感器、力敏传感器、红外传感器、霍尔传感器构建传感器模块,根据变频器原理设计了系统的电源模块电路。以系统硬件设计为基础,将采集信息转化为控制器可识别的电信号,由控制器对数据进行初步的预处理并根据采集数据进行风险预估,将风险值较高的线路巡检数据传输至北斗模块,北斗模块接收到指令后将线路状态数据和线路定位信息传输回指挥中心,完成基于北斗导航技术的巡检数据传输功能和风险预估。对比实验结果表明,该系统数据传输量大、传输速度快、传输损耗少。

为解决因采用手动控制阀门开度的方式对机械密封冲洗油站进行流量控制,从而导致的效率低下、精度不高等问题,研制了一套油站智能检测与控制系统。该系统采用基于计算机及可编程逻辑控制器(PLC)为核心控制单元的解决方案,实现了对系统运行参数、状态的远程实时监测与控制,满足了无人化工厂的建设要求,保证了冲洗回路中油压的稳定,降低了系统的故障率。

针对往复式压缩机管道频繁出现故障,影响正常运行的问题,提出基于管道振动分析的往复式压缩机机构优化方法,分析得出压缩机气体管道振动的原因为管道内的气柱共振和气流压力脉冲在管道处的冲击振动以及管道的机械振动。针对该问题,采用降低压力不均匀度、避免较大的气流脉动和调整管道结构固有频率避免机械共振的方法,实现对往复式压缩机机构的优化。实验结果表明,该优化方法可实现机构减振和压力不均匀度的有效优化,提升压缩机机构的进油量。

为了提高6-UPS并联机构的运动学精度,提出一种利用Levenberg-Marquardt算法(LM)对6-UPS并联机构进行标定的方法。首先用微分法建立6-UPS并联机构的误差模型;然后给定机构理论位姿,测量其实际位姿;构造位姿残差方程,采用LM辨识其实际运动学参数;最后用此参数修正机构的运动学模型。分别用Gauss-Newton(GN)算法和LM进行标定仿真,仿真结果显示LM的辨识效果较好。用激光跟踪仪和LM进行标定实验,标定后机构位置和姿态精度均提高了一个数量级,表明该标定方法能够有效提高并联机构运动学精度。

针对现有的自动上甑设备存在的机器人成本高、工作空间局限、对图像采集设备性能要求高等问题,设计了一款五自由度专用上甑机器人,实现了多工位之间的切换作业,摆头末端的三维准确定位及摆动高度差的补偿等功能,并利用MATLAB仿真验证了其工作空间。热像仪安装于可回转的铺料头上,采用多点图像采集再拼接的方法实现了甑桶料层表面温度信息采集;通过图像区域分块、阈值化处理和特征点匹配对两级筛选的方法对基于SURF算法的图像拼接方法进行优化改进,提高了图像拼接的实时性和准确性,最后用实验证明了改进方法的有效性。

为研究柔性直流输电系统整体振动噪声水平,基于换流阀单模组噪声产生机理,通过传感器绝缘措施建立了单模组高电压运行测试系统,对其振动特性与辐射噪声进行了测量分析,并基于声学边界元理论,利用分析软件开展了仿真计算。试验与仿真结果表明,柔直模组的振动、噪声具有明显的频率特性,工作噪声主要分布在3000 Hz频率范围内,且都是以100 Hz为基频的谐波成分为主,在700 Hz左右的高次谐波噪声成份较大;辐射噪声仿真与测试结果特性一致,验证了所建分析模型的正确性。研究结果对探究直流工程中高压带电设备的振动、噪声特性,进而对特高压工程设计及分析都具有指导意义。

燃气工业锅炉燃烧会产生大量氮氧化物,污染环境。分析了氮氧化物产生的机理,介绍了低氮改造技术的基本原理。对两台不同型号、采用不同形式进行烟气再循环(FGR)技术改造的锅炉进行多工况下的能效测试,通过对现场测试所得数据进行计算,分析了不同形式的烟气再循环改造技术对锅炉额定出力及不同工况下热效率的影响。

为提高汽车碰撞后侧面的安全性,对汽车B柱进行耐撞性能优化及轻量化设计。利用Hypermesh软件划分车辆网格,建立汽车有限元模型。采用LS-DYNA软件分析优化结果,通过B柱加强版进行总成集合化处理,从而实现B柱加强板总成属性转移。采用CAE软件进行仿真实验,确定2 k因子对性能造成影响的关键与非关键因素,通过B柱热成型优化设计提高车辆轻量化效果。实验结果表明应用该方法优化后,车辆B柱轻量化比基础模型升高了15.4%,车辆整体质量减轻了19%以上。通过对汽车侧面碰撞试验B柱进行耐撞性能实验,可知汽车B柱几乎没有发生变形,车厢内假人胸腔未出现损伤。

基于指数趋近律的滑模控制被广泛应用于永磁同步电机的调速系统中,相对于传统等速趋近律,指数趋近律引入了指数趋近项,可实现更快的响应速度,但也加剧了系统抖振。针对该问题,提出一种同时模糊化指数趋近律中等速趋近项系数和指数趋近项系数的模糊滑模控制方法,根据切换函数模糊化等速趋近项系数,同时根据切换函数及其变化率模糊化指数趋近项系数,基于Simulink平台搭建同时模糊化两项参数的模糊滑模控制模型,并应用于PMSM调速系统。仿真结果表明,基于该方法的调速系统在响应速度、跟随性和抗干扰能力方面均有一定提高。

复合材料许用值的确定是复合材料结构设计的基础,通常需要通过大量试验来获得。提出了民机复合材料层压板结构强度许用值的渐进损伤模拟计算方法,并通过实例计算,且与试验结果对比验证,表明该方法可用于复合材料强度计算研究和复合材料试验预估等,将大大节省试验经费,并加速复合材料结构研发进程。