基于最优控制算法的船舶航向控制器设计

船舶的航向控制器是关系到船舶安全的重要设备。本文基于最优控制算法,研究了船舶航向控制器的设计。本文研究了船舶航向控制技术的发展及现状;分析了船舶航向控制器的原理及性能指标;探讨船舶运动的数学模型;讨论了船舶航向的最优控制算法;给出了基于最优算法的船舶航向控制器整体结构。本文研究对于促进我国船舶航向控制器有着积极的指导作用。     

时变条件下基于收费策略的危险品运输网络优化

危险品运输网络优化能够降低网络风险,收费策略可有效降低危险品运输网络风险并保障运输企业利益。为使收费策略灵活性更强并准确反映出道路交通状况、人流状况的时变特性,将时变、费率构成、风险均衡及通过成本均衡同时考虑在内,基于时变收费策略建立了TV-HTTS双层规划模型,用于优化危险品运输网络;通过启发式算法及遗传算法求解模型,最后给出算例,并对结果进行比较分析。结果表明:时变收费策略将会影响危险品运输企业的运输决策,能进一步降低危险品运输网络总风险,同时降低危险品运输企业的总运输成本。     

燃料电池混合动力有轨电车动力系统设计

基于氢能的燃料电池混合动力有轨电车是现代有轨电车的研究热点.结合有轨电车的总体性能需求,对燃料电池混合动力有轨电车进行了系统设计,给出了燃料电池/超级电容混合动力系统的总体方案与拓扑结构,进行了混合动力系统配置和有轨电车牵引性能计算.结果表明,所配置的混合动力系统的输出功率分配可以很好地满足列车在0~35 km/h速度时加速度为1.2 m/s2、最高车速70 km/h的动力性能要求.研制的混合动力系统样机在有轨电车模拟运行工况进行了试验,在试验过程中可以实现多套系统能量的分配管理.      

车用燃料电池阴极系统特性

为了提高车用燃料电池效率,利用物质守恒定律、理想气体方程以及二维插值法,建立了含有双螺杆压缩机的阴极系统模型,讨论了根据压缩机转速、压缩比计算其流量和功耗的方法,分析了环境因素对压缩机的影响以及阴极流体特性、过氧比特性.研究结果表明:在设定条件下,随过氧比变化,系统输出功率和效率的变化规律一致,最优过氧比为2.5,电能利用效率随过氧比增大呈单调下降趋势;工作温度升高能够提高系统输出功率,但会使系统电能利用效率有微弱降低,工作温度由60 ℃升到80 ℃时,系统输出功率增长5.03%,电能利用效率降低0.57%.      

大功率空冷自增湿PEMFC温度控制方法

为研究大功率空冷自增湿质子交换膜燃料电池(PEMFC)温度控制对电堆输出性能的影响,分别采用模糊控制、PID控制、模糊-PID切换控制、自适应模糊PID控制对电堆进行试验测试.实验结果表明,不同控制方法在负载变化时的动态响应特性存在较大差异:模糊控制对电堆输出性能影响较大,在大电流输出时会造成明显的浓差极化;模糊控制、PID控制、模糊-PID切换控制在负载变化时动态响应存在较大的超调量,调节时间长;模糊自适应PID控制超调量小,调节时间短.与PID温度控制相比,自适应模糊PID温度控制超调量降低了75%,调节时间加快了20%.综合考虑调节时间、超调量、稳态误差、电堆输出性能等因素,自适应模糊PID温度控制有利于提高大功率空冷自增湿PEMFC输出特性.      

燃料电池混合动力列车的研究现状与发展趋势

作为一种高效、环保、节能的新型列车,燃料电池混合动力列车是一种潜力巨大的新型轨道交通工具,将极大地促进轨道交通系统的重大改革与发展．介绍了混合动力列车的研究现状及发展趋势,分析和探讨了燃料电池技术、混合动力系统、能源管理控制系统、电能存储设备以及高压氢安全措施等燃料电池混合动力列车的关键技术,指出了需要重点研究的问题．     

反对称铺层剪切矩形板的后屈曲分析

在板的一阶Ｋａｒｍａｎ型精化理论的基础上，给出了适用于反对称铺层剪切矩形板的广义Ｋａｒａｍａｎ大挠度方程，并采用一种位移型摄动技术，求解了四边简支单向和双向压缩作用下的板的后屈曲平衡路径，讨论了板的横向剪切变形、宽厚比和材料特性对板的后屈曲性态的影响。     

列车—桥梁相互动力作用下轮对横向运动规律

基于蠕滑理论,研究单个轮对在轨道方向不平顺激励下简化的轮对横向力和轮对横向运动微分方程,并得到轮对横向运动的解析解。分析表明,根据几何学推导的自由轮对蛇行运动解是上述轮对运动微分方程的齐次解,而轮对所经过的轨道方向不平顺是其特解。齐次解将因阻尼而很快衰减,而特解则决定了系统稳态响应特征。采用整车模型的动力仿真计算也表明在不发生蛇行失稳的正常运营车速下,轮对横向运动轨迹与轨道方向不平顺的趋势基本一致。按蠕滑理论得到的轮对蛇形波长与车速无关,这与蛇形波理论一致,但2种理论在蛇形波的波长和波幅的随机分布特性上还有差异。车桥耦合振动分析也表明轮对横向运动轨迹和轮对横向力主要受轨道不平顺的影响,而受桥梁振动的影响较小。     

双动拉延模改单动拉延模的自动化冲压工艺分析

通过对双动拉延模改单动拉延模、模具自动化改造可行性进行冲压工艺分析,并对模具进行改造,实现了制件工艺路线由双动手工生产线变更为单动自动化生产线,均衡了双、单动生产线产能,为工艺路线变更提供了新的思路和方法。主要介绍双动拉延模改单动拉延模具的工艺与改造方法,制件在冲压机械手自动化线生产时模具安装与自动化可行性分析要点,重点是端拾器可行性分析、轨迹干涉分析、模具电气改造等。通过前期的工艺可行性分析和方案改进,避免了冲压件自动化生产时出现较大的工艺问题。     

非对称铺层剪切矩形板的屈曲分析

基于Ｋａｒｍａｎ型板的精化理论，研究了双向压缩四边简支矩形板的屈曲性态，分析中应用了计及横向剪切效应的广义大挠度Ｋａｒｍａｎ方程。分析结果表明计及横向剪切的ａｒｍａｎ型板的精化理论与其它理论解和有限元数值解相比，具有较高的精度。