中低速磁悬浮技术在中国的适用性分析

通过spss软件对磁悬浮列车的能耗进行线性回归,得到中低速磁悬浮列车的单耗,同时通过既有研究对中低速磁悬浮的建设费用进行推算,然后从减振降噪、地形适用能力、可靠度、能耗、建设费用以及后期的养护维修费用等因素出发对中低速磁悬浮体统进行分析,认为中低速磁悬浮技术在中国具有推广价值。     

电磁悬浮技术在汽车悬架系统中的应用

汽车悬架系统承受着路面传给汽车车轮的各个方向的力,同时担负着保证汽车行驶平顺性和操纵稳定性的重任,是汽车各总成中磨损较为严重的部分之一.本文借鉴电磁悬浮技术在磁悬浮列车上的成功应用,结合汽车悬架系统的基本结构,提出电磁式电控悬架的想法,并把传统的电控悬架的特点与之相比较.电磁式电控悬架在一定程度上减少了摩擦,增加行驶平顺性,简化悬架结构.     

基于SIMPACK的磁悬浮车辆耦合动力学性能仿真模型

为了有效评价磁悬浮车辆动力学性能,引入SIMPACK仿真软件,根据磁悬浮车辆多体系统动力学拓扑关系图,建立了磁悬浮车辆-轨道-控制系统的耦合动力学模型,分析了试验结果和仿真结果。在模型中,磁悬浮车辆被视为多刚体,并具有两系悬挂系统,轨道被视为弹性欧拉梁,并考虑了磁悬浮车辆的控制系统性能。数值分析结果表明:梁的最大变形的计算值为1.5mm,试验值为1.6mm,车体的垂向加速度仿真结果与试验结果基本一致,利用仿真模型能较准确地预测耦合系统的动力学性能。     

单自由度磁悬浮系统无模型自适应控制的研究

针对单自由度磁悬浮系统的非线性及难以建立精确数学模型的问题，将全格式无模型自适应控制（FFDL-MFAC）方法应用于单自由度磁悬浮系统，首先，采用无模型自适应控制算法、伪梯度估计算法、伪梯度重置算法和单自由度磁悬浮系统的动态化数据模型，设计单自由度磁悬浮系统的控制器；然后，仿真分析MFAC控制参数对单自由度磁悬浮系统控制效果的影响及对阶跃响应信号、干扰信号和噪声信号的响应特性；最后，在磁悬浮球实验装置上进行实验验证. 研究结果表明:全格式无模型自适应控制方法只需采集单自由度磁悬浮系统在工作状态下的I/O数据，无需建立单自由度磁悬浮系统精确数学模型，通过设定全格式无模型自适应控制器参数即可使控制器具备良好的自适应性和鲁棒性，实现高精度稳定悬浮控制；与PID相比，FFDL-MFAC将系统的超调量降低了0.005，稳定悬浮位移的误差均方根减小了0.2607.      

B＆K2033A信号分析仪的联机开发及汽车齿轮箱的故障诊断

将丹麦B&K2033A信号分析仪与IBM-PC微型计算机联接,建立了一套强功能实时信号分析系统,并应用此系统对沈阳汽车齿轮厂的金杯牌面包车齿轮减速箱进行了噪声、振动测试及信号分析,提出了相应的减振降噪措施及改进生产工艺的可行性方案。     

数控磁悬浮智能转子系统的研究

探讨了利用磁悬浮技术支承转子,对高速精密转子进行智能控制;论述了磁悬浮转子系统智能控制所具有的特点;提出了采用离线选择、在线调节式的专家控制器结构。     

汽车主动悬架一种控制方法的研究

本文研究了汽车主动悬架部分状态变量反馈控制问题，介绍了设计并优化其控制规律的基本原理和计算方法，以“山花”牌ＪＨ６３１Ｋ汽车为对象算出了最优控制规律，完善了现代控制理论在汽车主动悬架设计中的应用。悬架性能的数值仿真和模型试验结果表明：主动悬架比被动悬架具有更好的减振性能；主动悬架的部分状态变量反馈优化控制与完全状态变量反馈优化控制减振效果相接近，且易于实现，具有更大的实用价值。     

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本文从科学技术研究、工程项目论证实践与经济性三方面分析了不同类型磁悬浮技术在不同国家的应用论证状况。首先综述了世界磁悬浮技术的科学研究与技术开发的进展,从应用角度分析了不同类型磁悬浮系统的技术经济特点与当前的技术成熟度;其次,调研了德国、日本、美国、荷兰、英国等国家论证过的部分磁悬浮技术应用项目,分析了这些项目的论证过程、采用的主要技术参数及相关结论,重点剖析了这些磁悬浮技术论证项目没有上马的主要原因。第三,分析了我国城市与城市间交通项目的建设环境及其特点,研究了磁悬浮技术在我国交通领域推广应用的技术经济优势及可能存在的风险。结合中国部分城市对之间的交通通道建设情况,从经济可持续发展、需求增长及其管理等不同角度分析了磁悬浮技术在这些城市对之间应用的可能性,初步测算了采用磁悬浮技术的经济性。最后,结合我国目前磁悬浮技术的研究现状,分析提出了我国研究与发展磁悬浮技术的相关对策建议。     

汽车齿轮减速箱的故障诊断

用丹麦B&K2033A信号分析仪与IBM—PC微型计算机联接组成的强功能实时信号分析系统,对沈阳汽车齿轮厂生产的SQC6020A型金杯牌面包车齿轮减速箱进行了噪声、振动测试及信号分析,以查找出其噪声源,进行故障诊断,并在此基础上提出了减振降噪措施。     

主动磁悬浮轴承在余热发电机的应用研究

针对传统余热发电设备存在发电效率低、成本高、体积大等问题,设计了一款装备5自由度（5-DOF）主动磁悬浮轴承的余热发电机,用于余热发电有机朗肯循环系统. 首先,基于电机转子轴径限制和最大承载力要求,确定径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承的结构形式,采用一维磁路模型和二维有限元分析,计算并校核磁悬浮轴承的尺寸和性能参数;其次,为保证磁悬浮轴承的稳定裕度,采用三电平PWM功率放大器降低输出电流纹波,利用不完全微分PID控制器和不平衡补偿算法实现5自由度稳定悬浮;最后,将该磁悬浮余热发电机应用到实际客户现场,从稳定裕度、承载力和轴振峰峰值3个维度验证磁悬浮余热发电机的可靠性. 现场试验结果表明:磁悬浮余热发电机系统运行稳定可靠,实现了满功率发电和长期运行考核;在全工况运行范围,磁悬浮轴承系统的灵敏度函数小于12 dB,余热发电机转子振动峰峰值小于53 μm,满足ISO14839-3规定的长期稳定运行要求;轴向承载力最大达到3 600 N,满足实际工况需求.      

发动机曲轴多级混联式扭振减振器的设计与分析

介绍了汽车发动机曲轴多级混联式扭振减振器的设计构想,设计了2种三级混联式扭振减振器的结构,建立了评价多级混联式扭振减振器减振特性的计算模型,提出了选取各级扭振减振器设计参数的优化方法,通过计算对比分析了多级混联式扭振减振器的减振效果。     

西南交通大学研制的高温超导磁悬浮实验车荣获四川省科技进步特等奖

20 0 2年 4月 2 7日在四川省科技奖励大会上 ,西南交通大学研制的“高温超导磁悬浮实验车”荣获 2 0 0 1年四川省科技进步特等奖 ,也是该次奖励中的唯一一项特等奖。世界首辆载人高温超导磁悬浮实验车于 2 0 0 0年 1 2月 31日诞生于西南交通大学超导技术研究所。该车在载重 5人、总悬浮净质量 5 30ｋｇ时 ,净悬浮高度大于 2 0ｍｍ。该车的研制成功标志着我国在高温超导磁悬浮车研究领域进入世界前列。高温超导磁悬浮实验车系统主要包括 4个部分 :车体、永磁导轨、线性电机和地面控制系统。其核心是车体中的车载高温超导磁悬浮系统。该车全部…     

建筑结构在地震作用下的主动减振控制方法

以降低地震作用下建筑物应激振动为目标,考虑量测噪声、数字量化及执行器饱和等制约因素,提出了一种具有鲁棒性的主动减振控制方法.首先,在建筑物层间和楼顶布置主动减振控制器,提出具有鲁棒性的观测器以估计建筑物应激状态信息;然后,借助稳定性分析提出了闭环系统稳定条件,给出了减振控制器设计方法;最后给出仿真算例以验证本文方法有效性.计算结果表明,所提出的主动减振控制策略不仅可以保证闭环系统均方稳定性,而且可指定闭环系统收敛率并满足预先指定的H_2/H_∞减振性能指标.     

高速磁悬浮轨道交通研究进展

从磁悬浮轨道交通的基本原理、磁悬浮列车的技术特点等角度出发，简述了世界各国高速磁悬浮轨道交通的发展概况，对比了常导电磁悬浮、永磁电动磁悬浮、低温超导电动磁悬浮和高温超导磁悬浮等4种磁悬浮方式的研究历史、悬浮特点、悬浮间隙、悬浮能耗、控制系统、技术成熟度与应用情况；采用文献调研、比对、分析、提炼等方法，综述了国内外高校、研究机构和企业对于高速磁悬浮的研究进展；比较了各类磁悬浮轨道交通的原理、技术优势和劣势，分析了高速磁悬浮轨道交通在应用方面的可行性与不足，探讨了4种磁悬浮方式的技术经济性和应用前景与场景；提出了当前发展高速及超高速真空管道磁悬浮轨道交通亟待解决的牵引制动控制、动力和热力学、安全救援、管道密封性能与抽真空效率、无线通信、车内环境控制等6个关键科学问题，并介绍了中国原创高温超导磁悬浮的基础研究及关键技术研发进展与研发计划。研究结果表明:在400~600 km·h-1速度范围可采用常导电磁悬浮或超导磁悬浮技术；在600~1 000 km·h-1速度范围可采用超导磁悬浮技术；1 000 km·h-1及以上的速度可采用高温超导磁悬浮与真空管道或电动磁悬浮与真空管道的磁悬浮技术；作为一种前瞻性研究，高温超导与真空管道磁悬浮关键技术的突破和验证对推动中国乃至世界轨道交通快速发展具有重大而深远的意义。      

磁悬浮线路景观三维几何建模

本文利用MultiGen建模工具，结合Visual C＋＋，OpenGL，OpenGL Performer软件系统开发平台，开发了磁悬浮线路三维场景的实时动态浏览平台，实现了线路设计过程和设计成果的可视化。在此系统开发过程中，主要涉及的内容有：磁悬浮线路景观模型的建立，视点控制坐标的推导，实时动态浏览中的动画生成过程原理的阐述。     

基于RBF近似模型的磁悬浮轴承结构优化设计

主动磁悬浮轴承（active magnetic bearing，AMB）-转子系统中，转子质量分布上的不平衡引起不平衡振动，为提高系统的稳定性、减小转子在一阶弯曲临界转速处的不平衡振动，建立了考虑不平衡力和不平衡磁拉力的磁悬浮柔性转子机电一体化模型，并结合径向基（radial basis function，RBF）神经网络算法，得到转子振幅关于磁悬浮轴承结构参数的近似模型；以振幅最小为目标，通过参数灵敏度分析和多岛遗传算法（multi-island genetic algorithm，MIGA）对磁悬浮轴承进行结构优化设计. 数值仿真结果表明:在一定范围内增大磁悬浮轴承的偏置电流、磁极面积、线圈匝数，减少单边气隙能够增大系统阻尼，可以降低一阶弯曲临界转速处的不平衡振动幅值，优化后不平衡振幅较优化前减少近50%.      

基于磁悬浮技术的建筑隔震研究进展

隔震是在强烈地震中保护建筑物最有效的技术之一,采用磁悬浮技术对建筑结构进行隔震是结构工程的前沿研究领域,与采用传统橡胶隔震支座的技术相比,磁悬浮技术可以同时实现对隔震结构水平振动和竖向振动的主动控制,但基于磁悬浮技术的建筑隔震研究还相对比较薄弱. 简要回顾了磁悬浮技术的发展历程,详细介绍了磁悬浮隔震的基本原理和工作过程,系统阐述了永磁体轨道-电磁铁、衔铁-电磁铁两种磁悬浮隔震体系的理论研究进展与隔震装置研发情况,指出了磁悬浮隔震技术在建筑结构的实际应用中还有待解决的关键问题,并对今后基于磁悬浮技术的建筑结构隔震研究提出了一些建议.      

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本文从我国交通运输的现状出发，分析了我国对中低速磁悬浮技术的需求背景。回顾了我国在磁悬浮技术领域的研究概况，通过作者组织的对日本磁悬浮技术研究的考察结果，比较了中日两国磁悬浮技术的特点及差异，并就日本磁悬浮技术应用的特点及其在我国推广的前景提出了一系列观点。     

大跨空间网架结构铅挤压阻尼器减振控制分析

为了研究铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架结构的减振控制效果,对铅挤压阻尼器的滞回耗能特性进行了试验研究与分析,结果说明铅挤压阻尼器性能稳定,是一种优秀的耗能减振装置.使用有限元软件LS-DYNA建立大跨空间网架结构的计算模型,分别对铅挤压阻尼器在网架结构中不同布置位置下的各种工况进行了减震效果对比分析,得到了铅挤压阻尼器在大跨空间网架中布置的合理位置.同时在铅挤压阻尼器合理布置位置的条件下,研究了铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架倒塌极限荷载的影响.结果表明:铅挤压阻尼器减振系统能够有效降低大跨空间网架结构的地震响应;而且在合理布置阻尼器的情况下,减振系统更能够提升大跨空间网架结构的倒塌临界荷载.     

减振结构刚度特性对随机振动响应的影响

对典型的减振结构建立等效的质量-刚度集中参数模型,推导在基础随机激励下该模型的振动响应谱解析公式,并对它们在不同刚度参数下的振动响应变化特点进行了分析.通过分析可知在质量和阻尼一定的情况下,减振结构的刚度越小,对高频的过滤作用越明显;无论系统或减振结构刚度如何变化,其位移响应谱总均方根值主要都集中在低频段,因此对于需严格控制线位移或角位移的系统,应重点考虑低频段减振问题.