基于AMESim的人工模拟降雨机性能研究

作     者：国俊丰 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李平康

授予年度：2007年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

主      题：AMESim 机电系统仿真 人工模拟降雨机 电磁铁仿真 机构仿真 

摘      要：随着水土保持和土壤侵蚀方面科研的不断深入,对人工降雨装置的性能要求也逐步提高。新近研制的槽式下喷式人工模拟降雨机能够在降雨面积、雨强控制和降雨均匀度等指标上,基本满足了模拟降雨的实验要求。但随着降雨机实验应用时间的增加,降雨机在试验中出现了喷头摆轴扭断、电磁铁动作失灵等亟待解决的问题。 本文对所研制的槽式下喷式人工模拟降雨机进行了较为系统性的完善。在采用AMESim针对性地进行故障系统仿真分析的基础上,依据仿真结果对降雨机进行了改进。本文的研究成果主要体现在以下几个方面: 1)完成了机械部分的改进设计。完成了对降雨机四杆机构运动学和动力学的理论分析。利用AMESim进行了执行机构故障仿真分析,诊断出了执行机构故障原因,并设计了新的机械执行机构。 2)利用AMESim结合MATLAB完成了降雨机间歇运动单元的仿真分析。根据仿真结果阐明了电气系统故障的原因;提出并实施了解决办法。设计并安装了检测间歇运动单元动作的检测装置,采集并分析了间歇运动单元动作的数据;验证了解决方法的可行性。 3)完成了降雨机水槽制造工艺的改进,降雨隔罩和上水母管的重新设计等工作。完成水泵工作控制电路的设计,保证不同雨强情况降雨机液压系统的可靠运行。并对降雨机的液压系统进行了仿真。为降雨机实际应用试验现场的需求提供了数据。 该改进后的降雨机在实际应用中,性能稳定良好,降雨均匀度高,可靠性加强。