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磁热耦合下的比例电磁铁热稳健性再设计

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 89-98页

作者：刘宸宇王安麟李晓田刘家铭李晓祥同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对工程机械比例阀用电磁铁的耐久性问题,为提高在随机载荷条件下抵抗热失效的能力,综合多物理场耦合理论与稳健性优化理论,提出了比例电磁铁的参数化再设计模型。以一种具有盆式吸合结构的比例电磁铁为研究对象,通过稳态电磁测试和温... 详细信息

针对工程机械比例阀用电磁铁的耐久性问题,为提高在随机载荷条件下抵抗热失效的能力,综合多物理场耦合理论与稳健性优化理论,提出了比例电磁铁的参数化再设计模型。以一种具有盆式吸合结构的比例电磁铁为研究对象,通过稳态电磁测试和温度分布测试,验证了所提出的参数化模型的有效性,并在保证电磁算力精度的前提下,标定了系统中量值模糊的导磁、传热等参数;以电磁铁和线圈主要结构参数为控制因子,以生产工艺条件不确定性导致的线圈漆包铜导线线径随机误差为噪声因子,基于田口方法设计正交试验,定义了多因素加权的比例电磁铁热稳健性再设计评价函数;以挖掘机现场试验获得的比例电磁铁热负载作为响应计算热源,在不导致线圈绝缘破损失效的许用温升约束下,进行关键结构参数在噪声扰动下系统响应变异最小的再设计。研究结果表明:线圈长度和匝数是影响电磁铁热稳健性的主要因素,由绕线工艺决定的线圈窗口形态决定了系统的导磁、传热能力。文中提出的比例电磁铁热稳健性再设计方法对于磁热耦合下的机电产品定制化设计具有工程化参考价值。

关键词：比例电磁铁线圈多物理场耦合热稳健性再设计田口方法

联合M估计和贝叶斯估计的DS-InSAR形变解算方法

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：李晓田谢磊江坤单宝俊朱凌杰许文斌中南大学地球科学与信息物理学院

联合永久散射体（Persistent Scatterer， PS）和分布式散射体（Distributed Scatterers， DS）估计地表形变，可增加非城市区域的相干目标监测密度。然而，目前仍存在相干目标点数量与参数估计精度难以兼顾的问题。鉴于此，提出一种联... 详细信息

联合永久散射体（Persistent Scatterer， PS）和分布式散射体（Distributed Scatterers， DS）估计地表形变，可增加非城市区域的相干目标监测密度。然而，目前仍存在相干目标点数量与参数估计精度难以兼顾的问题。鉴于此，提出一种联合M估计和贝叶斯估计的时序DS-InSAR（Distributed Scatterers- Interferometric Synthetic Aperture Radar）形变解算方法（Joint M-estimation and Bayesian Estimation- InSAR， MB-InSAR）。该方法使用三弧段构建PS-DS弧段网，将加权贝叶斯估计和M估计分别应用于不同方差水平的DS点形变参数估计。模拟实验结果表明MB-InSAR对长时间序列的速率估计精度相较于传统最大似然估计和普通贝叶斯估计提高了47%，且受PS点密度和噪声的影响较小。在休斯顿地区实验中与三个GPS站点结果比对显示良好的一致性。模拟实验和真实实验验证了MB-InSAR方法在分布式目标形变参数估计中的有效性，提高了DS-InSAR技术在复杂地表环境下的形变解算精度并保证相干目标点密度，有助于揭示精细地表形变特征。

关键词：多时相合成孔径雷达干涉测量技术分布式散射体 M估计贝叶斯估计

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西鄂尔多斯绵刺及周边群落种间关联性研究

内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版） 2024年第1期53卷 61-68页

作者：李晓田王铁娟张丽刘晓婷刘雅洁内蒙古师范大学生命科学与技术学院内蒙古呼和浩特010022

珍稀濒危植物绵刺在西鄂尔多斯地区常形成优势群落,呈小斑块状与其他群落相间分布。为了解其他植物对绵刺的影响,进而探讨种间以及群落间的关系,调查绵刺及其周边共7个群系类型14个样地,采用χ2检验、Pearson相关检验、Spearman秩相关... 详细信息

珍稀濒危植物绵刺在西鄂尔多斯地区常形成优势群落,呈小斑块状与其他群落相间分布。为了解其他植物对绵刺的影响,进而探讨种间以及群落间的关系,调查绵刺及其周边共7个群系类型14个样地,采用χ2检验、Pearson相关检验、Spearman秩相关检验对其主要物种的种间关联进行研究。结果表明:36个种组成630个种对,其中χ2检验的正负关联比为0.96;Pearson相关系数检验正负关联比为0.4;Spearman秩相关系数检验正负关联比为0.85,其检验显著率分别为35.7%、10%、31.7%,表现出种间关系较为松散。3种方法共同显示,绵刺和草本植物冠芒草呈极显著正关联(P<0.01),而与灌木霸王、小半灌木猫头刺以及草本植物刺沙蓬和画眉草呈极显著或显著负关联。

关键词：西鄂尔多斯绵刺群落种间关联样方法

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工程机械柴油机动态工况冷却系统热平衡研究

内燃机工程 2009年第4期30卷 43-47页

作者：李晓田王安麟吴仁智同济大学机械工程学院上海201804

从工程机械动态性能匹配理论研究出发,解决在连续高负荷、高温环境工况条件下工程机械柴油机冷却系统温度过高问题。对传统柴油机冷却系统模型进行动态化、精细化和模块化改良,提出了动态工况下的工程机械柴油机冷却系统热平衡模型。系... 详细信息

从工程机械动态性能匹配理论研究出发,解决在连续高负荷、高温环境工况条件下工程机械柴油机冷却系统温度过高问题。对传统柴油机冷却系统模型进行动态化、精细化和模块化改良,提出了动态工况下的工程机械柴油机冷却系统热平衡模型。系统模型以柴油机转速随时间变化作为输入,各子系统模块均采用动态模型表征,并细化考虑了发动机舱温度对风扇进风温度的影响,以提高精度。模型能够反映转速变化对于冷却系统温度变化的动态特性,并通过与试验结果的比较,验证了该模型描述工程机械动态工况下冷却系统性能的有效性。

关键词：内燃机柴油机冷却系统热节点模型动态特性工程机械

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直线驱动铰链机构的键合图因果关系分类整理

东北大学学报（自然科学版） 2016年第7期37卷 1003-1007页

作者：李晓田王安麟同济大学机械工程学院上海201804

采用键合图方法对直线驱动铰链机构进行动力学建模时,传统的虚拟弹性铰接点或拉格朗日乘子法会引入新的动态环节导致出现刚性问题,势流关系混乱难以规范化和模块化.提出了一种针对该机构的键合图因果关系分类整理方法,通过元件接口势流... 详细信息

采用键合图方法对直线驱动铰链机构进行动力学建模时,传统的虚拟弹性铰接点或拉格朗日乘子法会引入新的动态环节导致出现刚性问题,势流关系混乱难以规范化和模块化.提出了一种针对该机构的键合图因果关系分类整理方法,通过元件接口势流因果分析及元件间连接规则整理两个方面,分类为液压缸、主部件和连杆三种元件,并分别统一各铰接点势流因果关系接口为根点、外力顶点、力输出点和负载点,使得刚体元件接口的因果关系得以延续.在此基础上建立了元件间连接的规范方法以简化建模过程.最后反铲挖掘机的建模及仿真示例证明了本方法对于工程机械的常见工作机构均可适用.

关键词：直线驱动铰链机构分类键合图方法因果关系工程机械

非平稳随机循环工况下离合器接合过程的鲁棒控制

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西安交通大学学报 2020年第7期54卷 52-61页

作者：李晓祥王安麟李晓田同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对离合器接合过程存在的非线性、外界干扰和参数不确定等因素带来的接合品质问题,提出了一种离合器接合过程的鲁棒控制方法。首先,以某5t装载机V型工况重载后退换挡离合器接合过程为研究对象,在构建以冲击度和滑磨功为性能评价指标的... 详细信息

针对离合器接合过程存在的非线性、外界干扰和参数不确定等因素带来的接合品质问题,提出了一种离合器接合过程的鲁棒控制方法。首先,以某5t装载机V型工况重载后退换挡离合器接合过程为研究对象,在构建以冲击度和滑磨功为性能评价指标的多目标泛函基础上,依据Pontryagin极值原理和终端约束,求解干扰矩阵中包含参数化非平稳随机项的泛函极值,获得了其时变最优控制律和权值组合下的扭矩最优轨迹。其次,通过变量转换,将时变扭矩最优轨迹转化为非线性离合器液压执行机构参数摄动下的压力跟踪轨迹。最后,采用自适应滑模控制策略以提高系统的跟踪精度和鲁棒性能,并利用Lyapunov理论对其闭环系统的稳定性进行了分析。数值仿真结果表明:该方法能有效地降低冲击度和减少滑磨功,实现了在0.7%误差范围内的最优控制轨迹跟踪。所提出的非平稳随机循环工况下离合器接合过程时变扭矩轨迹优化及其跟踪鲁棒控制的方法,对解决同类问题具有一定的工程借鉴价值。

关键词：离合器接合品质最优轨迹自适应滑模控制 Lyapunov理论

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面向离合器接合过程控制的不确定性估计

西安交通大学学报 2020年第7期54卷 17-24页

作者：李晓祥王安麟李晓田同济大学机械与能源工程学院上海201804

为解决非平稳随机循环载荷等不确定性因素造成的变速离合器接合过程平稳性问题,提出了面向离合器接合过程控制的不确定性估计方法。以某5t装载机V型工况重载后退作业离合器接合过程为研究对象,通过对其扭转振动方程降阶处理,在构建非平... 详细信息

为解决非平稳随机循环载荷等不确定性因素造成的变速离合器接合过程平稳性问题,提出了面向离合器接合过程控制的不确定性估计方法。以某5t装载机V型工况重载后退作业离合器接合过程为研究对象,通过对其扭转振动方程降阶处理,在构建非平稳随机循环载荷不确定项参数表达与离合器接合摩擦转矩时变模型的基础上,得到离合器接合过程主从动端转速差的不确定性表达。通过变速器参数标定、台架试验及数值仿真,结果表明该方法可实现离合器接合平稳特性分析及不确定项阈值估计。所提出的不确定性估计方法对类似强不确定性离合器接合的鲁棒控制器设计具有参考价值。

关键词：离合器不确定性估计控制

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变冲击系数的几何参数化变矩器特性模型

农业机械学报 2009年第7期40卷 15-19页

作者：李晓田王安麟慈健同济大学机械工程学院上海201804

为解决变矩器特性模型中因冲击损失造成理论预测误差偏大的问题,建立了变冲击损失系数的几何参数化变矩器特性模型。模型以键合图作为系统动力学工具,采用模块化建模方法,分析了各工作轮的工作特性与能量损失,实现了通过几何参数进行工... 详细信息

为解决变矩器特性模型中因冲击损失造成理论预测误差偏大的问题,建立了变冲击损失系数的几何参数化变矩器特性模型。模型以键合图作为系统动力学工具,采用模块化建模方法,分析了各工作轮的工作特性与能量损失,实现了通过几何参数进行工作特性的预测,采用变冲击损失系数的方法来增加模型精度。与样机性能实验结果对比表明,在转速比0至1全区段内,变冲击损失系数方法得出的变矩比和效率百分比误差的波动变化更小,这说明在工况复杂的情况下采用变冲击损失系数方法有一定优势。

关键词：液力变矩器键合图无因次特性变冲击损失系数

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挖掘机多路阀的载荷分类设计

西安交通大学学报 2020年第9期54卷 100-108页

作者：陈源流王安麟李晓田同济大学机械与能源工程学院上海201804

为解决挖掘机不确定性非平稳随机载荷与确定性阀芯拓扑形态的匹配问题,提出了挖掘机多路阀的载荷分类设计。将挖掘机非平稳随机循环载荷近似地分解为由作业条件决定的趋势项和由力学特性决定的随机项;构建趋势项负载参数化模型,选择具... 详细信息

为解决挖掘机不确定性非平稳随机载荷与确定性阀芯拓扑形态的匹配问题,提出了挖掘机多路阀的载荷分类设计。将挖掘机非平稳随机循环载荷近似地分解为由作业条件决定的趋势项和由力学特性决定的随机项;构建趋势项负载参数化模型,选择具有显著性影响的模型参数表达载荷变化;根据典型作业条件及机体机构确定负载模型参数变化域(负载变化范围),将负载模型参数变化域离散为若干类别,各类别在较小的载荷变化范围内设计对应阀芯,根据不同挖掘机的实际载荷变化范围选择恰当阀芯,以此实现机种作业载荷与其阀芯拓扑的匹配。以某20吨级液压挖掘机回转联阀芯与回转载荷的匹配为研究对象,验证了该设计方法的有效性。挖掘机多路阀的载荷分类设计,可实现面向不同机种、不同作业条件,满足多路阀节流特性要求的阀芯拓扑形态快速响应设计。

关键词：挖掘机多路阀趋势项负载参数化模型阀芯拓扑设计