基于单电流调节器的永磁同步电机深度弱磁控制及模式切换控制策略EI北大核心CSCD

为解决传统双电流调节器弱磁控制策略因交叉耦合和电流调节器饱和导致的系统不稳定问题,提高电流动态响应速度,本文提出一种稳定的永磁同步电机深度弱磁控制策略——基于电压相角的改进型单电流调节器弱磁控制及模式切换控制策略。该控制策略集成了动态性能优异、控制结构简单、不依赖电机参数、电压利用率高和可移植性强等优点。在分析了不同单电流调节器的稳定运行范围后,根据系统控制需求的不同,规划了不同的电流轨迹,设计了不同单电流调节器弱磁控制策略,优化改进了恒转矩区和弱磁区切换条件,确定了恒转矩区和弱磁区切换时保持电压相角不变的关键,提出了不同单电流调节器切换时,可根据控制需求的不同,设计不同的切换方法,但须确保切换时交轴电压保持不变的切换关键,使控制策略便于工程应用。仿真和实验验证了所提方法的稳定深度弱磁能力和切换控制策略的有效性,最终实现了6.3倍深度弱磁控制和弱磁区不同单电流调节器在电动工况和发电工况下的平滑切换。     

桥梁单锥孔夹片式预应力锚具握裹力分析

反拉法以测试曲线的拐点来判断锚下有效预应力，是当前最为广泛的锚下有效预应力检测手段。近年，众多学者发现测试曲线拐点处存在荷载骤降的情况。因此，针对反拉法测试曲线的突变段成因进行了探讨，提出了反拉荷载在夹片拉脱过程中需克服锚具握裹力从而导致突变段产生的观点。其中，锚具握裹力主要由锚圈与夹片的摩阻力和锚圈与夹片的机械咬合力构成。同时，为了得到握裹力的影响因素，建立了单锥孔夹片式锚具握裹力分析的有限元模型，设计并阐述了有限元模型的握裹力提取方法。通过有限元模型得到了影响锚具握裹力的3项影响因素——控制张拉力、摩擦系数、锥孔数量，并拟合了控制张拉力、摩擦系数与握裹力的关系曲线，得出了控制张拉力、摩擦系数与握裹力正相关的结论。     

高速动车组塞拉门隔热性能提升

高速动车组运行时，塞拉门会受到雨雪和冷凝水冰冻的影响。门系统部件受到冷凝水影响时会无法正常动作，为适应高速动车组低温环境的运行需求，塞拉门门扇需提升隔热性能，降低冷凝水对塞拉门各部件的影响。文章分析了高速动车组塞拉门门扇结构，通过对塞拉门门扇内部空腔填充聚氨酯发泡材料、门扇上的中空夹层玻璃采用LOW-E玻璃、玻璃中空层填充氩气、窗框和门板之间选用断热桥型材等措施对塞拉门门扇进行了改进。对改进后的塞拉门门扇进行了ANSYS有限元仿真分析以及隔热性能试验，结果显示，塞拉门的传热系数降低了15.4%,隔热性能大幅提升，能够满足高速动车组低温运行需求。     

基于荧光示踪法的含裂隙带红黏土边坡渗流特性研究

为准确高效地分析含裂隙带红黏土边坡在降雨条件下渗流特性，基于荧光示踪法和数字图像处理技术，开展降雨条件下不同裂隙带参数红黏土边坡室内模型试验，实时拍摄降雨过程中含裂隙带红黏土边坡模型水分渗流路径荧光图像，通过识别含荧光强度图像，分析边坡模型中坡表湿润锋、暂态饱和区及体积含水率的变化规律。研究结果表明：随着降雨历时增长，对比有无裂隙带边坡，湿润锋深度的变化随裂隙带深度和位置等裂隙带参数的不同呈不同的发展趋势，且裂隙带深度和位置的变化对湿润锋深度影响最大；降雨过程中，湿润锋深度与裂隙带深度呈正相关，而含水率变化幅度与裂隙带深度基本呈现负相关；裂隙带参数对暂态饱和区面积形成的影响程度由大至小依次为深度、位置、角度；暂态饱和区主要出现在裂隙底端及边坡表层，裂隙带深度越小，两处的暂态饱和区越容易连通；裂隙带深度增大时，雨水可沿裂隙直接渗入边坡深处，并在裂隙底端形成大面积暂态饱和区，饱和区内基质吸力减小使土体抗剪强度降低，体积含水率增加使得土体重度增加进而引起下滑力增大，将对红黏土边坡稳定性造成不利影响。     

深水钻井立管建模与角度安全控制

从水面钻井平台与水下立管联合作业的安全角度出发，提出一种将钻井立管的力学响应限制特性引入水面平台动力定位闭环控制中的位置保持方法，实现水面钻井平台（或船舶）基于立管角度响应的动态定位。利用有限元方法建立包括立管系统质量、系统刚度、结构阻尼和水动力载荷在内的立管运动控制模型。联合水面浮体和水下立管的低频运动特性建立水面浮体运动偏移与水下立管顶端角度及末端角度的相对运动关系模型。在此基础上，设计基于立管运行响应的动力定位控位方法，实现对立管顶端角度及末端角度的安全控制。仿真结果表明，所提出的方法可行，在外界突变的环境载荷瞬时作用于水面浮体时，能更快地跟踪新的期望最优位置，保证钻井立管运行在安全界限内。