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基于MCGS组态的艾奇逊炉功率自动控制系统杨茜1,周华安2,孟志强1,龚欣荣1,王保田21. 湖南大学电气与信息工程学院2. 湖南大学机械与运载学院摘 要:针对石墨化生产过程的需要,采用MCGS组态软件作为软件开发平台,研究与设计了一种基于MCGS组态的新型艾奇逊石墨化炉功率自动控制系统.该系统采用工控机作为控制主机,使用RS485总线技术构建控制系统的结构,替代原有人工或半自动控制系统实现了艾奇逊炉石墨化过程的电功率自动控制.该系统在湖南某公司的锂离子电池负极材料石墨化生产线运行历时一年多,完成了120炉次以上的生产.运行效果表明:系统操作简单,性能可靠,石墨化产品质量稳定,单炉次的石墨化能耗下降约6%,能可靠恢复异常断电时的系统运行状态,并表现出很好的鲁棒性和适应性.关键词:滑动平均......
基于容积卡尔曼滤波PMSM无位置传感器控制王迪沈阳城市建设学院信息与控制工程系摘 要:为克服模型不精确和存在外部扰动导致卡尔曼滤波精度下降问题,提出一种改进容积卡尔曼滤波内置式永磁电机无位置传感器控制算法.建立了两相静止坐标下永磁电机状态方程,采用高斯过程回归对系统状态和量测进行学习,并替代容积卡尔曼滤波中的系统状态方程和量测方程.该方法保留了容积卡尔曼滤波算法的辨识精度,提高了模型不精确和存在外部扰动时系统的鲁棒性,实验结果表明,相对于对比卡尔曼滤波,扩展卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波算法,改进的容积卡尔曼滤波算法在辨识精度,实时性及鲁棒性上均更优,具有更广的应用前景.关键词:改进容积卡尔曼滤波;参数辨识;无位置传感器;精度;......
基于动态轧制力的轧机垂扭耦合系统非线性振动机理研究张瑞成,马寅州华北理工大学电气工程学院摘 要:针对轧机垂扭耦合系统非线性振动机理研究还不完善的问题,考虑轧辊与轧件间动态轧制力因素影响,建立了垂直振动系统和主传动系统的动态轧制力模型.在此基础上,考虑轧辊摩擦力的动态分量,建立了基于动态轧制力的轧机二自由度垂扭耦合振动系统模型.利用相平面法和Poincare映射方法分析了垂直振动系统发生主共振的情况下,垂直振动系统的线性阻尼,外扰力和主传动系统的线性阻尼变化对轧机垂扭耦合振动的影响.研究结果表明当参数变化时系统呈现周期运动,准周期运动和混沌运动等多种运动状态,可通过调整参数值避免系统产生混沌现象,提高系统的稳定性.分析结果为工程中解决轧机垂扭耦合系统的振动问题提供了一种参考.关键词:轧机......
在振动筛上实现振动同步传动及试验研究顾大卫,闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院摘 要:在自同步理论研究中,存在着一种现象,无直接驱动源的激振器仍能跟随另外一个或多个有源驱动的激振器同步运转,即称振动同步传动.针对直线振动筛的振动机构,应用Lagrange能量方程建立动力学模型,根据线性叠加原理得到系统稳态时的响应,利用时间双尺度法获取频率俘获方程,并给出直线振动筛实现"振动同步传动"的同步性判据及同步状态下的稳定性判据.在供电频率50Hz的试验条件下,测量得到电机2断电前后稳态时系统的响应及两激振器的相位差和转速,验证了理论方法的正确性,为直线振动筛在振动同步传动理论方面的应用提供了依据.关键词:振动同步传动;振动同步;激振器;同步性;稳定性;......
容积调速系统特性分析与扰动控制研究王黎光1,徐海波2,王威威2,李奔21. 中国工程物理研究院总体工程研究所2. 西安交通大学机械工程学院摘 要:为了解决行车取力发电容积调速系统输入转速扰动引起的马达转速波动的问题,提出了应用PID+前馈控制算法进行补偿控制的方法,建立泵-马达容积调速系统Simulink仿真模型,分析系统输入转速变化时系统的响应特性,对前馈+PID控制算法进行仿真研究,通过实验对系统的输入转速特性以及控制算法进行研究.实验得到了系统的转速特性曲线,实验结果表明:针对抑制输入转速扰动引起的马达转速波动的问题,前馈+PID控制相对常规PID控制系统的瞬态误差减小了13%,调整时间缩短了1.5s.研究结果对改善行车取力发电系统的发电质量具有重要意义.关键词:容积调速;输入转速......
高速滚动轴承-转子系统非线性动力特性分析李昌,胡明用,韩兴,唐学来辽宁科技大学机械工程与自动化学院摘 要:综合考虑各种非线性因素(油膜,径向游隙和非线性轴承力等),建立了高速滚动轴承-转子系统非线性动力学方程,基于Runge-Kutta算法对其方程进行求解,得出系统在不同参数下的分岔图,相图,轴心轨迹图,Poincaré映射图和频谱图,同时得出阻尼,转速共同影响下系统的非线性振动位移变化规律.结果表明:系统振动周期随转速增大依次递增或依次递减,不发生激变.系统的非线性振动同时存在参数振动,强迫振动和两者耦合振动.小阻尼时系统出现混沌现象,系统不稳定,而大阻尼可以抑制系统的非线性振动,系统发生激变,系统较稳定.选择合理的阻尼和速度工况参数,可有效地改善系统的稳定状态.关键词:滚动轴承;转子......
行星轮系中太阳轮断齿故障特性分析史丽晨,李坤,王海涛,刘洋西安建筑科技大学机电工程学院摘 要:行星齿轮箱的诸多传动优点使其越来越广泛地被应用于诸多机械设备中,其振动响应比定轴齿轮箱更为复杂,相应的动力学模型建立及故障诊断成为近年来的研究难点和热点.目前对行星减速轮系的建模分析大多都是建立在正常状态下,缺乏对故障状态下的行星轮系建模研究;对行星轮系进行故障特性分析时,缺乏振动机理方面的研究.针对现有研究的不足,建立了考虑振动传递路径时变效应的行星齿轮系统动力学模型;推导了太阳轮断齿故障下的时变啮合刚度表达式,通过对行星齿轮系统动力学模型的求解,分析得到了太阳轮断齿时系统的频谱响应特性;最后通过试验信号的对比,验证了动力学模型分析结果的准确性.关键词:行星齿轮箱;动力学模型;时变啮合刚度;故......
离散制造机加车间三维可视化监控系统邱枫,刘治红,吴跃,徐曼菲中国兵器装备集团自动化研究所摘 要:针对离散制造机加车间数控加工中心故障维修响应滞后,制约设备能力发挥的问题,进行三维可视化监控系统研究.系统基于OpenTK图形接口库和Visual Studio编程软件进行开发,突破二次误差作为度量代价的模型减面技术和动态扩充线程的实时数据驱动技术,解决现有可视化监控3D场景占用资源多和系统大数据量并发时系统卡顿的问题,实现了车间设备状态的三维实时监控和故障快速定位.通过将系统在某离散工厂关键工序机加车间进行部署应用,实现了设备状态秒级监控和故障快速定位,设备故障维修响应时间在系统部署前基础上缩短70%.关键词:离散制造;三维;可视化监控;......
Cu掺杂β-Ga2O3电子结构和磁学性质的第一性原理研究郭艳蕊,严慧羽,宋庆功,郭松青,陈逸飞中国民航大学理学院摘 要:采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法,结合广义梯度近似研究了Cu掺杂β-Ga2O3系统的磁学特性.计算结果表明,单Cu的掺杂,稳定体系倾向于自旋极化态,且Cu替代八面体的Ga(B)时系统更稳定,容易在实验上形成;Cu掺杂β-Ga2O3呈现出半金属特性,Cu的掺杂引入了2.0μB磁矩,其中局域在Cu原子上的磁矩为0.45μB,其余主要来自于Cu杂质周围的氧原子.由于电荷补偿效应,在Cu掺杂β-Ga2O3系统中引入氧空位时,体系磁矩减小到零.在2个Cu取代Ga的10种构型中,A1-B3构型的能量最低,且显示出铁磁性,磁矩为3.8μB.考虑氧空位后,A1-B3构型的反铁磁性和铁磁性能......
超磁致伸缩致动器输出位移仿真分析李冬伟1,杨朝舒1,赵正龙1,辛周21. 军械工程学院车辆与电气工程系2. 总装车船局西安军代室摘 要:基于超磁致伸缩材料设计致动器,仿真分析了线圈匝数,质量等参数对致动器动态输出位移的影响.建立了致动器位移的单自由度线性系统模型,并求解了系统传递函数;利用MATLAB软件的step函数得到了各参量变化时系统的单位阶跃响应,据此分析了各参量对系统上升时间,稳态值等性能参数的影响.结果表明:增大线圈匝数和减小负载刚度有利于增大系统的稳态响应,减小质量和增大超磁致伸缩棒刚度有利于缩短系统响应时间,适度增大系统阻尼有利于减小系统超调量.研究结果对超磁致伸缩材料致动器的设计具有一定指导意义.关键词:超磁致伸缩致动器;仿真分析;位移;单位阶跃响应;......