基于SHEPWM的多模式调制切换算法

为了抑制切换过程电流和转矩冲击,提出了一种基于特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的多模式调制平滑切换算法.根据SHEPWM算法的基本原理分析了相电压波形谐波分布情况;基于异步电机等效电路模型得到不同开关角个数下各次电流谐波幅值和调制度的关系;将切换过程抽象为电流基波及各次谐波的一阶暂态响应过程,建立了切换过程的数学模型,从电路原理的角度分析了切换冲击的产生机理;基于RT-LAB半实物实验平台对两种切换算法进行了硬件在环半实物试验对比.研究结果表明:谐波幅值突变是造成转矩冲击的原因,在相电压基波相位π/2和3π/2处切换谐波电流幅值不发生变化,相电流可以平滑过渡;三相无法同时满足相位为π/2或3π/2的条件,因此分别在相电压基波相位π/2和3π/2处切换,切换过程电流和转矩冲击得到有效抑制.     

动车组轴承异音故障诊断与研究

根据动车组高级修统计,轴承系统故障问题主要集中在锈蚀和剥离。目前高速动车组轴承故障监测系统有车载轴温监测系统和TADS轨边声学诊断系统2种,对于故障轴承的判断具有较高的准确率,但在一定程度上也有自身的局限性。针对车载轴温监测系统和TADS轨边声学诊断系统均未检测到的某动车组轴承剥离异音问题,借助该动车组既有车载传动系统监控装置进行振动检测,同时在客室内利用便携式设备进行噪声检测,利用FFT, STFT等技术手段对故障频率进行甄别,找到故障激扰源,这是对轴承故障诊断行之有效的方法。     

三相整流电路故障诊断技术

三相整流器作为交直流不间断电源的核心,若不能及时对其进行故障诊断,可能会导致故障范围扩大,使系统越来越多的功能失效,造成巨大的安全隐患和经济损失.本文重点研究电力电子电路故障诊断及定位技术,基于小波分析提取故障特征向量,再对故障特征向量进行编码,最终实现通过BP神经网络算法进行故障诊断及定位.     

基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真研究

建立了基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真平台,对城轨24脉波供电整流机组移相原理进行分析和建模,将基于SVPWM三电平逆变器供电的矢量控制牵引传动系统作为负载,模拟仿真了在理想电源供电和24脉波供电时电机的运行情况。同时,对列车各种运行状态下电网的谐波和直流侧电压进行了分析。仿真结果表明,24脉波供电性能良好,联合仿真平台能有效地分析交流侧、直流侧及列车运行之间的相互影响。     

多AUV队形控制的新方法

基于机器人队形控制中的领航者-跟随者方法(Leader-Follower Method)和基于行为方法(Behaviorbased Method),提出了一种用于多自治水下机器人(AUV)队形控制的新方法.该方法以领航者来确定整个AUV编队的前进状态,跟随者时刻跟随领航者以保持一定的队形形状.同时,领航者和跟随者都被赋予一定的行为特性以实现奔向目标、队形维持、队形转换及障碍避碰等功能.考虑到领航者在行进过程中有可能会发生意外而导致任务失败,本方法设定一特殊的跟随者令其作为候选领航者时刻跟随领航者以防万一.分别采用模糊规划器和Line of Sight(LOS)技术来实现AUV编队的障碍避碰和导航.     

人字齿行星轮系动力学特性研究进展

人字齿行星齿轮传动的结构形式优劣和承受复杂的内、外部激励因素直接影响到传动系统的性能,研究齿轮系统在传递动力和运动中的振动、冲击及噪声基本规律很重要。本文从动力学模型建立方法、求解方法、固有振动特性、动力学响应特性、减振降噪与实验研究等方面对国内外相关研究进行了综述,并对未来研究方向进行了展望。     

浮冰作用下铝合金高速船舷侧结构耐撞性能研究

为分析浮冰载荷作用下铝合金高速船结构的耐撞机理,运用有限元软件Ls-dyna对铝合金高速船舷侧结构与浮冰碰撞开展有限元分析。为准确模拟船体局部结构承载特征,考虑了热影响区中铝合金材料软化对舷侧结构耐撞性能的影响。通过研究舷侧结构在不同位置与不同材料、形状的浮冰发生碰撞时的动态结构响应特性,揭示其变形损伤规律和能量吸收机制,得出最危险的浮冰形状和撞击位置。结果表明：选用的2种冰材料模型Mat.155和Mat.063均能较准确地模拟船-冰碰撞事故中浮冰的力学特性,均可用于对一年生浮冰的有限元分析。在一年生浮冰的撞击作用下,较钝的半球体和正方体形浮冰是最危险的浮冰形式,强肋骨位置是最危险的撞击区域。研究成果可为航行于北方航道的铝合金高速船结构耐撞性设计提供重要的参考价值。     

某帆船运动基地船舶上下岸工艺设计

帆船运动基地通常兼具休闲功能,要求基地具备多样化的船舶上下岸工艺。依托某亚运会帆船基地工程实例,采用斜坡道和垂直升降组合的船舶上下岸工艺,可满足赛时帆船的快速上下水要求,兼顾赛后各类游艇的上下岸需求;根据工程实际情况,针对具体工艺设计、工艺平面布置以及机械设备选配进行了探讨论证,可为类似工程的设计建设提供参考借鉴。     

地铁车辆底架薄壁梁吸能结构耐撞性试验与仿真研究

针对城轨列车的结构形式,以典型地铁头车车体司机室安装接口为设计约束,设计一种底架薄壁梁司机室结构.首先对城轨列车底架吸能结构进行设计,并基于模型设计,研制实际司机室结构样机,并通过冲击试验对吸能结构进行了耐撞性研究,结构撞击平台力为1450 kN,吸收能量为550 kJ.随后建立有限元模型,对吸能结构进行数值仿真,最终对有限元与试验研究结果进行分析,结构在撞击力、吸能量、变形模式、压缩位移、褶皱形状及位置基本一致.研究结果表明:试验和仿真的误差范围控制在10％以内,验证了该有限元模型拥有较高的精度,可通过仿真手段代替试验研究,进一步探究各冲击工况下的动态响应.     

钢板拉伸-弯曲式大行程吸能装置研究及优化

提出一种新型大缓冲行程吸能装置,该结构利用金属吸能板在冲击作用下产生重复弯曲-拉伸塑性变形吸收冲击动能,具有远大于其自有长度的变形行程.首先开展吸能结构样机落锤冲击试验,研究在冲击载荷下的力学特性.结果表明,吸能结构整个冲击过程稳定可控,初始峰值力为21.88 kN,稳定变形力为10 kN.随后建立有限元模型,经比较仿真结果与试验误差在10％范围内,充分证明了有限元模型的有效性.通过有限元仿真分析吸能装置的变形特性,以及钢板厚度和宽度,导轮半径和导轮数量对其吸能特性的影响.最终得出随着结构的板厚,板宽度,导轮数量的增加以及导轮半径的减小,装置的撞击力和吸能量均呈增加趋势.