MATLAB在运动控制系统实验教学中的应用

为了加深学生对《运动控制系统》这门课程的理解并提高教学效果,将MATLAB的Simulink及SimPowerSystems电力系统工具箱引入运动控制系统课程实验教学中,以转速、电流双闭环直流调速系统为例,利用MATLAB分别建立了直流V-M系统及直流PWM系统仿真模型.实践证明,通过更新教学方法、加强实验环节,学生能...     

车辆阻挡效应对隧道火场燃烧及烟流之影响研究

近期国际曾发生多起重大隧道火灾灾难,隧道火灾安全议题已获得全球普便之重视。目前学术界与工程界多采用缩小尺寸实验或数值模拟方法对隧道火场环境进行研究与探讨。然不论实验或计算机模拟最重要的关键为能否充分地反应出实际隧道之火场情境,方能获致合理且有意义之研究成果。检视现今之隧道火害研究,可发现几乎所有的相关研究皆仅简化地假设火场上游无车辆回堵现象,此有违火场上游应发生车辆回堵之实际隧道火灾情境,因此将无法合理地模拟火场上游车辆阻挡风机气流对火场燃烧及烟流所造成之影响。针对此项尚待厘清之议题,本研究首先执行缩小尺寸实验,以均匀风速施加于隧道横断面模拟风机作动所产生之气流,探讨隧道塞车情境对火场燃烧所造成之影响。复执行全尺寸纵流式排烟模式(轴流风机)隧道火灾情境计算机数值模拟,针对火场上游是否有车辆回堵、回堵车体尺寸、火源与回堵车体距离等变因对火场燃烧、温度及烟流所造成之影响进行探讨。研究结果发现火场环境及烟流将受有、无车辆回堵、回堵车体大小及火源与车体距离等因素而有不同程度之影响。     

木寨岭隧道变形分析及初期支护参数优化研究

为经济有效地控制高地应力软岩隧道施工大变形,以木寨岭铁路隧道施工为例,通过建立数值分析模型,对不同初期支护厚度、锚杆长度及钢架间距的变形控制效果进行对比分析,得出了木寨岭隧道开挖变形规律,并对初期支护参数进行了优化,可为类似地质及施工环境下的隧道施工提供技术参考。     

建筑物地下室底板下软弱土层中浅埋暗挖隧道施工技术

为实现深圳地铁1,3号线老街站通过2站间换乘体的平行换乘,对1号线既有运营老街站实施站台倒边改扩建。分析工程施工条件,就浅埋暗挖隧道施工关键技术及环境影响情况进行论述,用数值模拟分析桩基托换工作隧道的开挖及揭示桩基的施工过程对上部建筑物的影响,并对方案形成及实施过程中的重要环节予以总结讨论。所采用施工技术合理可行,有限元模拟分析最终规避了工程风险。     

一种新型汽车ABS整车检测系统

为了提高汽车ABS整车检测效率,开发了一种新型的基于台架的汽车ABS整车检测系统。该系统利用飞轮的转动惯量模拟车辆在道路上运动的平动惯量;通过扭矩控制器在4个车轮所在滚筒上加载不同的扭矩,实现不同路面附着系数的动态模拟;采用基于CAN总线的分布式网络测控技术完成台架的运动控制和车辆速度数据的采集;利用BP神经网络自学习...     

高速公路立交入口区域行车风险评价模型

分析了高速公路立交入口区域车辆行车特征,提出了碰撞危险指数概念,考虑了碰撞可能性系数、碰撞车辆速度差、目标车道跟驰车辆在碰撞时的速度、加速度、前后车辆间距5个因素,将入口区域车辆可能发生的碰撞行为分为5种情形,研究了5种情形的发生条件,建立了相应的风险评价模型。针对不同的主线车辆运行车速、车头间距和匝道驶入车辆运行车速...     

山区公路交通安全保障措施模拟评价

以云南小磨路K109+600～K122+024路段上的隧道群、陡坡与混行路段为试验样本路段,应用虚拟视景生成系统建立了路段三维静态与动态模型。在隧道内设置倒伏示警柱、视觉标线与常规标线3种中央隔离设施,在爬坡路段与混行路段上均设置附加车道,对比分析了3种路段上的平均车速与车辆平均横向位置,并评价了3种安全保障措施的效果。分析结果表明:在隧道内,3种中央隔离设施下的平均车速标准差分别为9.74、10.01、10.40 km.h-1,车辆平均横向位置标准差分别为0.54、0.70、0.69 m,说明设置倒伏示警柱后,车辆保持较好车速和横向位置;在爬坡路段上,当交通流量不超过1 000 pcu.h-1时,设置附加车道有利于主线路车辆车速的提高;在混行路段上,当非机动车流量分别为500、800 pcu.h-1时,设置附加车道后,车速增大,车速标准差减小,车辆横向位置变大,说明设置附加车道有利于提高和稳定车速,并可减少与对向车辆的冲突。     

高速列车侧风安全域计算方法

使用参数传递、求解控制以及动态网格技术,建立了侧风流体动力学模型和高速列车多体动力学模型,通过对列车外流场和系统响应进行协同仿真,获得不同侧风环境下列车的稳定姿态和气动载荷,研究了列车运行的安全性指标,分析了不同侧风环境下列车安全运行的临界速度,确定了列车的侧风作用安全域。计算结果表明：随着列车运行速度和侧风强度的增大...     

Microfluidics-based assay on the effects of microenvironmental geometry and aqueous flow on bacterial adhesion behaviors

Abstract A new microfluidic system with four different microchambers （a circle and three equilateral concave polygons） was designed and fabricated using poly（dimethylsiloxane） （PDMS） and the soft lithography method. Using this microfluidic device at six flow rates （5, 10, 20, 30, 40, and 50 μL/h）, the effects of microenvironmental geometry and aqueous flow on bacterial adhesion behaviors were investigated. Escherichia coli HB101 pGLO, which could produce a green fluorescent protein induced by L-arabinose, was utilized as the model bacteria. The results demonstrated that bacterial adhesion was significantly related to culture time, microenvironment geometry, and aqueous flow rates. Adhered bacterial density increased with the culture time. Initially, the adhesion occurred at the microchamber sides, and then the entire chamber was gradually covered with increased culture time. Adhesion densities in the side zones were larger than those in the center zones because of the lower shearing force in the side zone. Also, the adhesion densities in the complex chambers were larger than those in the simple chambers. At low flow rates, the orientation of adhered bacteria was random and disorderly. At high flow rates, bacterial orientation became close to the streamline and oriented toward the flow direction; All these results implied that bacterial adhesion tended to occur in complicated aqueous flow areas.The present study provided an on-chip flow system for physiological behavior of biological cells, as well as provided a strategic cue for the prevention of bacterial infection and biofilm formation.