电动磁浮列车用直线谐波发电机发电特性计算

为研究高速磁悬浮车辆直线谐波发电机的发电特性，首先，基于空间谐波法，提出超导线圈的磁动势分布模型，并推导超导线圈在三维空间内磁感应强度分布公式；其次，基于悬浮线圈与超导线圈间的电磁耦合关系，计算悬浮线圈电流的感应磁场，分析得知悬浮线圈五次谐波磁场用于感应集电；然后，将悬浮线圈五次谐波磁场作为集电线圈的激励，推导集电线圈感应电动势的解析式；最后，以日本山梨线MLX01型磁浮列车为工程背景，利用数值解析值、有限元仿真和日本山梨线实测数据进行了对比分析.研究结果表明：超导线圈磁感应强度、感应电动势和集电功率的解析值与有限元仿真、实测数据的相对误差均在10%以内，验证了磁动势分布模型和解析模型的有效性；列车速度大于100 km/h时，悬浮线圈电流及其感应磁场趋于饱和；集电线圈感应电动势与列车运行速度近似呈线性关系，集电功率与速度呈二次非线性关系；列车速度500 km/h时，集电功率为43.3 kW；列车速度在380 km/h时达到25.0 kW的目标集电功率，保证了磁悬浮车辆车载供电的可靠性.     

边坡稳定性分析的数值解研究

推导了坡面为两直线段斜坡的均质边坡稳定性安全系数函数式，利用遗传算法求出最危险滑弧位置、滑弧半径及相应的最小稳定性安全系数值，同时利用有限元法和接触摩擦弹簧元进行了边坡的渐进破坏分析，讨论了材料特性对边坡稳定性的影响．数值计算表明，渐进破坏分析所求出的稳定性安全系数比理论上求出的最小稳定性安全系数要小．     

高速磁悬浮列车定位测速系统

为实现高速磁浮列车位置和速度检测，提出一个检测方案．该方案通过检测长定子直线同步电机的齿一槽和轨道旁固定位置的绝对位置参考板获取相对位置与绝对位置信号，并利用这2个信号相互校验，消除检测过程中产生的误差．在与上海高速磁浮示范运营线完全相同的长定子上进行的实验结果证明所提方案是可行的．     

浅析边坡稳定性分析的数值解

推导了坡面为两直线段斜坡的均质边坡稳定性安全系数函数式,利用遗传算法求出最危险滑弧位置、滑弧半径及相应的最小稳定性安全系数值,利用有限元法和接触摩擦弹簧元进行了边坡的渐进破坏分析,讨论了材料特性对边坡稳定性的影响。计算表明,渐进破坏分析所求出的稳定性安全系数比理论上求出的最小稳定性安全系数要小。     

额定功率下高速机车谐波特性的仿真分析

通过综合分析高速机车脉宽调制(PWM)整流器谐波电压产生的过程和牵引供电系统的谐波阻抗特性,对高速机车以额定功率运行时谐波的动态特性进行了计算和分析.采用双傅立叶级数和Bessel函数推导出PWM整流器谐波电压的计算式;基于分布参数模型导出了接触网谐波阻抗的表达式,进而对串联、并联谐振进行了分析.在此基础上,对机车在额定功率下的谐波电压和谐波电流进行了仿真计算和频谱分析.结果表明:谐波电压和谐波电流的频谱特性均与机车位置有关,尤其是谐波电流的变化更大;特定次谐波在特定线路位置发生串联谐振,且谐振位置随机车位置变化;谐波电流含量很小,主要集中在3～9次低次谐波和发生串联谐振的频带.     

典型极化电磁机构的简化计算

极化电磁机构与普通电磁机构不同之处在于它有方向性的作用，当线圈电流的极性改变时，在动铁心上产生的力（或力矩）的符号也改变．它可以从中心位置向左（或右）偏动，因而它也就被称作极性元件．极化电磁机构应用广泛，如各种电磁阀、电磁离合器等．这些机构通常都是由磁性材料或线圈组成，它们产生一个或几个电磁参数．本文以极化电磁机构为对象，利用等效磁路法对机构进行分析及电磁力的计算，为该类机构的设计和分析提供了理论依据．     

二维表查找和双线性插值算法的设计与应用

二维表查找及双线性插值计算在岩土工程中应用较多,用推导公式进行计算时工作量大且容易出错。以实际工程中求地基基本承载力为例,利用线性插值的基本原理,推导双线性插值的计算公式,其计算相对复杂。利用TREND函数可以线性拟合数据组的特性,分析当参数为两组数据拟合时,拟合直线正好通过由此两组数据形成坐标点,且线性拟合的相关系数为1。因此可借助TREND函数进行线性插值计算,并设计了双线性插值TREND函数的实现算法。自动查表是利用MATCH函数查找双指标的插值区间,用INDEX函数确定合理的插值区域,配合TREND函数可以完成双指标的二维表自动查找和双线性插值。对二维表边界上的查找插值区间需要特殊处理,经特殊设计后可进行外延线性插值。论文设计并制作的计算表格方便可靠,可作为承载力查表插值的计算工具。     

磁悬浮列车中直线发电机电枢绕组电阻和电感的计算

通过对磁悬浮列车中直线发电机的分析，导出了电枢绕组在两种连接方案、且考虑集肤效应时，电枢绕组电阻和电感的计算公式，为直线发电机的设计提供了基础。     

电控柴油机用电磁阀电磁场三维有限元分析

运用ANSYS软件对电控柴油机用高速大流量电磁阀电磁场进行了三维有限元分析，分析了电磁铁在一定的工作间隙和电流下的静态电磁力特性．讨论了电磁铁的有效吸和面积、线圈匝数、电磁铁极柱数、衔铁厚度和电磁铁磁性材料对静态电磁力的影响．对电磁场有限元计算结果进行了试验验证，结果表明，计算模型具有较高的精度，可用于开发电控柴油机用高性能电磁阀．     

圆电极电磁流量计干标定模型及仿真

目前在电磁流量计的干标定研究中，为方便公式推导，通常将实际的圆电极简化为方电极模型．这种简化在电极尺寸较大时，会引入不必要的计算误差，影响流量计的标定精度．本文从圆电极模型出发，论述了其对应权重函数的计算过程．并针对大尺寸圆电极模型进行理想化计算，得到其点电极模型，并运用此模型进行了仿真研究．     

虚槽短距波绕组转子槽漏感的计算

为了计算虚槽短距转子绕组的槽漏感,依据虚槽短距波绕组结构原理,分析了一个相带绕组在发动机转子槽内的分布情况. 在此基础上应用导线间的自感及互感特性,采用微分算法研究了虚槽短距转子绕组槽内的漏磁链的分布,推导了虚槽奇数槽短距及虚槽偶数槽短距绕组的槽漏感计算方法.通过实例验证了该方法的正确性.计算结果表明:采用虚槽结构的槽漏感无论是虚槽偶数短距还是虚槽奇数短距在其节距相近时漏感值接近;采用等效实槽的转子槽漏感为虚槽漏感的2倍.      

A New Approach to Calculate Parameters of Induction Generator with Double Windings

The accuracy prediction for the performance of an induction generator depends much on the parameters of the equivalent circuit. This paper presented a new way for calculating these parameters of induction generator with double windings. The method is based on 2D time-dependent magnetic field coupled with electric circuit. An application example of a 12-phase self-excited induction generator (SEIG) was provided to demonstrate the effectiveness of the presented approach. Some of the calculated results show good coincidence with the experiment values.     

基于微粒群本质特征的混沌微粒群优化算法

在总结对微粒群优化(PSO)算法本质的主要研究成果的基础上,提出了基于微粒群本质特征的混沌微粒群优化(CPSO)算法.该算法用混沌搜索方法代替随机数产生器在较好的区域搜索最优解.为了提高粒子群的多样性,用由粒子邻域内若干个个体最优位置依其适应值加权平均得到的中心位置代替标准PSO算法的全局历史最优位置.然后,根据粒子个体最优位置与上述中心位置间的距离自适应地调整混沌搜索区域半径.用几个经典测试函数的仿真结果及与其它几种PSO算法的比较结果验证了新算法的有效性.     

同步发电机整流系统稳定性的数学建模与实例分析

对具有反电势负载的同步发电机整流系统的静态稳定性进行了研究.将整流系统等效为一直流电路,建立了系统稳定性分析的数学模型,给出了系统在微扰条件下各量的变化情况,提出了同步发电机整流系统的稳定性判据,并通过实例对影响系统稳定性的参数进行了计算,绘制了系统稳定的参数范围曲线,分析了各参数对系统稳定性影响,全面地揭示了同步发电机整流系统的稳定性规律.     

On-line detecting of transformer winding deformation based on parameter identification of leakage inductance

Transformers are required to demonstrate the ability to withstand short circuit currents. Over currents caused by short circuit can give rise to windings deformation. In this paper, a novel method is proposed to monitor the state of transformer windings, which is achieved through on-line detecting the leakage inductance of the windings. Specifically, the mathematical model is established for on-line identifying the leakage inductance of the windings by applying least square algorithm （LSA） to the equivalent circuit equations. The effect of measurement and model inaccuracy on the identification error is analyzed, and the corrected model is also given to decrease these adverse effect on the results. Finally, dynamic test is carried out to verify our method. The test results clearly show that our method is very accurate even under the fluctuation of load or power factor. Therefore, our method can be effectively used to on-line detect the windings deformation.     

基于ActiveX技术的通用网络数据包发生器

为了方便网络开发人员根据不同的需求构造网络数据包，采用COM和AetiveX技术。设计并实现了通用的网络数据包发生器．该发生器利用LibnetNT动态链接库编程开发，并按照统一的接口封装底层网络数据包发生函数，可在不同的编程环境中使用．利用该控件网络应用程序的开发人员无需了解底层网络协议的细节，便可以产生特定的网络流量，有助于提高开发效率和代码重用率．     

无轴承永磁同步电机电感特性分析

针对无轴承永磁同步电机电感参数难以通过实验准确获得的问题,采用有限元分析方法研究了四极悬浮控制二极表贴式无轴承永磁同步电机的电感特性.根据无轴承永磁同步电机的工作原理,给出了静态电感和增量电感的定义;在此基础上研究了转矩绕组和悬浮力绕组的静态电感特性,并通过3/2变换得到了在转子两相旋转坐标系下的交直轴静态电感;最后以转矩绕组为例,研究其增量电感,并与其静态电感进行了比较.有限元仿真结果表明:无轴承永磁同步电机增量电感比其静态电感小6%,验证了理论分析的正确性.      

Central pattern generator based gait control for planar quadruped robots

In this paper, a gait control scheme is presented for planar quadruped robots based on a biologic concept, namely central pattern generator （CPG）. A CPG is modeled as a group of the coupled nonlinear oscillators with an interaction weighting matrix which determines the gait patterns. The CPG model, mapping functions and a proportional-differential （PD） joint controller compose the basic gait generator. By using the duty factor of gait patterns as a tonic signal, the activity of the CPG model can be modulated, and as a result, a smooth transition between different gait patterns is achieved. Moreover, by tuning the parameters of the CPG model and mapping functions, the proposed basic gait generator can realize adaptive workspace trajectories for the robot to suit different terrains. Simulation results illustrate and validate the effectiveness of the proposed gait controllers.     

强迫油循环风冷式牵引变压器的动态温度场模型

牵引变压器散热涉及冷却油与绕组的共轭传热和热油在油冷却器的二次散热. 为准确模拟其温度场随时间和空间的变化规律,在一维假设基础上,建立了牵引变压器（含绕组和冷却油）和油冷却器的分布参数模型,并与油泵和管道等集中参数模型耦合,建立了牵引变压器动态温度场数学模型,同时提出了一套数值求解算法;对一台牵引变压器及其散热系统进行动态温升实验,以此检验了模型预测精度. 研究结果表明:模型预测的牵引变压器冷却油温过渡时间（58 min）与实验值（61 min）吻合良好,稳定工作的冷却油和绕组温度与实验值的偏差分别为1.3 ℃和2.5 ℃,可以用于指导牵引变压器散热系统的工程设计及优化.      

The linear position tracking servo system using a linear voice-coil motor

More and more linear servo systems have been used in servo applications. Direct drive technology can greatly increase the bandwidth and the tracking accuracy. A position servo-system based on linear voice-coil motor was designed for one linear oscillation movement application. Besides the conventional position, speed and current control loops, the speed and acceleration feed-forward control of command position signal were also used. The experimental test proved the correctness of the design, and the system can track the given periodic sinnsoid position command signal of 15Hz with high accuracy. The linear voice-coil motor is very suitable for short stroke position tracking application with high dynamic response.