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磁链闭环控制下接触器的优化设计方法

电工技术学报 2024年第10期39卷 3206-3217页

作者：汤龙飞姚林睿阳文蔚福州大学电气工程与自动化学院福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福州350108

该文对接触器的优化设计进行研究,将磁链闭环控制引入接触器本体优化设计中,实现控制策略与本体优化设计的协同。首先,综合考虑接触器的外部漏磁和磁场分布特性,在三维有限元动态仿真的基础上构建改进的磁路模型,以实现磁路模型的参数... 详细信息

该文对接触器的优化设计进行研究,将磁链闭环控制引入接触器本体优化设计中,实现控制策略与本体优化设计的协同。首先,综合考虑接触器的外部漏磁和磁场分布特性,在三维有限元动态仿真的基础上构建改进的磁路模型,以实现磁路模型的参数化计算。然后,提出了一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与磁路模型相结合进行优化设计,以Pareto前沿个数判断种群进化进程,实现自适应遗传-差分混合进化策略,提高了多目标优化设计算法的全局收敛性和收敛速度。最后,将恒磁链闭环控制策略与多目标优化设计相结合,通过减小接触器的电磁惯性、机械惯性及提高控制磁通密度,来提高机构响应速度和磁性材料利用率,同时减小触头弹跳。仿真及实验验证了改进磁路模型及多目标优化设计方法的有效性。

关键词：接触器优化设计磁路法改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)

实际风况下萨沃纽斯风力机集群性能及布局规律研究

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西安交通大学学报 2024年第4期58卷 85-95页

作者：齐文闯陈云瑞郭朋华邹瀚森李景银西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为探究风况条件对萨沃纽斯风力机集群功率输出和安装方向的影响,基于变转速控制策略和计算流体力学仿真结果,获得了集群在我国8个典型站点不同安装方向下的输出功率,分析了集群在实际风况下的最佳布局规律,并验证了规律的普适性。仿真... 详细信息

为探究风况条件对萨沃纽斯风力机集群功率输出和安装方向的影响,基于变转速控制策略和计算流体力学仿真结果,获得了集群在我国8个典型站点不同安装方向下的输出功率,分析了集群在实际风况下的最佳布局规律,并验证了规律的普适性。仿真结果表明:在沈阳、厦门、昆明、呼和浩特、青岛、喀什、大连以及郑州8个站点合理安装集群,可使单台机组的输出功率分别提升至原来的1.14、1.23、1.31、1.20、1.21、1.24、1.12、1.11倍;对于有明显单一主风能风向的地区,集群应正对此方向摆放;对于两个主风能风向相位差较大的地区,需选择两者中周围风能更丰富的方向排布集群;对于有3个主风能风向、主风能风向不明显或风能分布比较均匀的地区,应先使机组相互格挡的方位避开风能相对集中区,再选择风能资源较丰富的方向排布集群。该研究可使实际风况下萨沃纽斯风力机集群耦合增益最大化,并为复杂风场条件下集群安装方向的选择提供参考。

关键词：变转速控制萨沃纽斯风力机集群耦合增益安装方向

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单相写极永磁同步电机仿真与建模

电子世界 2018年第16期 65-66页

作者：罗仔翼曾进辉阳文闯湖南工业大学电气与信息工程学院湖南工业大学电气与信息工程学院电传动控制与智能装备湖南省重点实验室

本文提出了一种新型电机—单相写极永磁同步电机的动态模型。在分析单相写极电机模型数学模型基础上,于Matlab/Simulink软件中建立单相写极电机动态仿真模型,使用实际的电机参数对其瞬态过程进行仿真分析。仿真结果与实验数据的对比显... 详细信息

本文提出了一种新型电机—单相写极永磁同步电机的动态模型。在分析单相写极电机模型数学模型基础上,于Matlab/Simulink软件中建立单相写极电机动态仿真模型,使用实际的电机参数对其瞬态过程进行仿真分析。仿真结果与实验数据的对比显示一致。

关键词：单相写极永磁同步电机仿真建模特性分析

柔性铁电陶瓷聚合物复合介质材料的制备及性能研究

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柔性铁电陶瓷聚合物复合介质材料的制备及性能研究

作者：欧阳文湖北师范大学

学位级别：硕士

电介质电容器因其快速充放电速度以及在脉冲功率系统中巨大的发展潜力而备受关注,然而其能量存储密度比较低,难以满足电力系统的发展需求。因此人们对具有高储能密度的介电材料进行了广泛研究。本文制备了具有良好柔韧性的铁电陶瓷聚合... 详细信息

电介质电容器因其快速充放电速度以及在脉冲功率系统中巨大的发展潜力而备受关注,然而其能量存储密度比较低,难以满足电力系统的发展需求。因此人们对具有高储能密度的介电材料进行了广泛研究。本文制备了具有良好柔韧性的铁电陶瓷聚合物复合介质材料,并研究了退火温度和陶瓷粒径大小对复合薄膜表面结构及介电性能的影响。同时采用HO和KH550先后对陶瓷填料进行改性处理,有效改善了陶瓷颗粒在聚合物基体间的分散效果,提高了材料的介电性能。本文主要研究内容与创新如下:（1）采用旋涂法制备了陶瓷填料体积分数为10%的钛酸钡（Ba Ti O,BT）/聚偏二氟乙烯（PVDF）复合材料,探索其在外加电场作用下的介电响应机理。采用80℃、110℃、140℃、170℃、200℃对复合薄膜退火处理,发现在退火温度较低时,薄膜表面存在大量气孔。随着温度升高薄膜的孔隙明显减少,且表面更加致密。采用阻抗分析仪对薄膜介电性能进行测试,发现其介电常数随着退火温度的升高先上升后下降,而介电损耗先下降后上升。综合介电性能和频率稳定性考虑,在退火温度为140℃时,BT/PVDF薄膜表现出最佳的性能。（2）分别制备了钛酸钡粒径为1μm和100 nm的0-50%BT/PVDF复合薄膜,并对其物理形貌和介电特性分别进行表征与测试。结果表明1μm BT粉末的XRD图谱在2θ=44-46°处出现特征分裂峰,说明其内部晶体结构存在四方相。而100nm BT在该范围内只出现单峰,为立方相晶体。100 nm BT制备的聚合物基复合薄膜的介电常数高于相同条件下1μm BT所制备的。但是由于颗粒粒径较小使薄膜的缺陷变多,导致介电损耗增大。（3）先后采用过氧化氢（HO）和不同质量分数的γ-氨丙基三乙氧基硅烷对钛酸钡表面改性处理。从SEM图发现硅烷偶联剂能够改善陶瓷BT和聚合物PVDF的界面问题。并且采用1 wt.%KH550对BT陶瓷表面处理,制备出的复合薄膜介电性能最佳,介电常数达到20.3,相比于改性前提高了54%。同时采用纯PVDF作为上下层,BT@KH550/PVDF复合材料作为中间层,制备出三明治结构的复合薄膜,结果表明在频率低于1 k Hz时介电损耗小于0.05。（4）采用COMSOL Multiphysics软件构建陶瓷聚合物复合材料有限元模型,从微观极化的角度分析钛酸钡粒径大小、体积分数、分散程度等因素对复合介质薄膜性能的影响。仿真分析表明适当减小填料的尺寸,有利于提高复合材料的电极化强度。在低体积比的情况下BT/PVDF复合薄膜的介电常数仿真结果与实验数据较为一致。在BT体积分数为25%时,模拟最大电位移达到2.63×10C/m,介电常数为19.8。采用有限元法构建复合介质材料模型打破了实验条件的限制,为研发制备高介电性能的复合材料提供理论支持。

关键词：复合材料介电性能表面改性多层复合有限元

公路可达性对农村居民县城就医行为的影响——来自村庄月度数据

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经济地理 2024年第3期44卷 45-54页

作者：荣旖旎欧阳文静湘潭大学商学院湖南商湘潭411105 湖南师范大学商学院湖南长沙410081

文章利用2011—2020年我国宁远县农村公路通畅计划和各个村庄的公路是否建设完成且通畅作为识别策略,结合县级公立医院的病案首页数据,运用双重差分方法分析了公路可达性对农村居民县城就医行为的影响。结果表明:(1)农村公路可达性提高... 详细信息

文章利用2011—2020年我国宁远县农村公路通畅计划和各个村庄的公路是否建设完成且通畅作为识别策略,结合县级公立医院的病案首页数据,运用双重差分方法分析了公路可达性对农村居民县城就医行为的影响。结果表明:(1)农村公路可达性提高使得通路村庄每百人每月在县级公立医院就医的人数增加了约1.6人次。(2)公路可达性对农村居民县城就医行为的异质性影响表现为:显著增加了已婚居民和成年居民的就医人数,但减少了孤寡鳏居民的就医人数;显著增加了非急诊就医人数,但显著减少了急诊就医人数。(3)公路可达性对农村居民短期和长期县城就医行为均具有促进作用,表现为公路可达性提高后第2年对农村居民县城就医行为的影响最大,随后3~10年影响逐渐减小。研究发现公路可达性的提高不仅给予了农村居民更多的就医选择权,而且增加了居民利用高质量医疗资源的机会,为促进城乡居民医疗卫生服务的机会均等化提供了新思路。

关键词：公路可达性县城就医行为医疗可达性双重差分法农村居民异质性

一种新型多输入/单输出DC-DC变换器研究

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电气传动 2019年第7期49卷 48-53页

作者：曾进辉张伯伦孙志峰罗仔翼莫霜叶阳文闯湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412000 电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412000

提出了一种高集成可扩展的新型多输入/单输出(MIO)DC-DC变换器拓扑结构,所提变换器可满足不同形式新能源的混合接入。相比于传统的多输入Buck-Boost变换器,新型DC/DC变换器不需要额外增加变压器,在体积与成本优化上更具优势。同时,所提... 详细信息

提出了一种高集成可扩展的新型多输入/单输出(MIO)DC-DC变换器拓扑结构,所提变换器可满足不同形式新能源的混合接入。相比于传统的多输入Buck-Boost变换器,新型DC/DC变换器不需要额外增加变压器,在体积与成本优化上更具优势。同时,所提变换器具备Buck,Boost,Buck-Boost等3种独立运行模态,各模态切换简单可行,能够满足不同的运行需要。针对所提变换器,重点分析了其电感电流连续导通模式(CCM)和断流模式(DCM)的运行特性,并通过仿真与实验验证了所提拓扑的可行性与理论分析的正确性。

关键词： DC-DC变换器拓扑结构连续导通模式断流模式

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多自由度机器人自适应滑模迭代学习跟踪控制

控制与决策 2024年第6期39卷 1819-1828页

作者：张程琳桑文闯孙宁邱泽昊吴庆祥方勇纯中国飞机强度研究所西安710065 南开大学人工智能学院天津300350 南开大学深圳研究院智能技术与机器人系统研究院广东深圳518083

机械臂可代替人工完成繁重工作、降低生产风险、提高生产效率,被广泛应用于制造业和生产业中.工业生产的高质量需求对机械臂的操作精度提出了较高要求,考虑有色金属工厂中铸锭打磨的应用场景,该任务的作业轨迹均具有较强重复性.此外,实... 详细信息

机械臂可代替人工完成繁重工作、降低生产风险、提高生产效率,被广泛应用于制造业和生产业中.工业生产的高质量需求对机械臂的操作精度提出了较高要求,考虑有色金属工厂中铸锭打磨的应用场景,该任务的作业轨迹均具有较强重复性.此外,实际应用环境复杂,存在如环境干扰及系统参数变化等多种不确定性,固定的控制参数难以保证系统持续稳定运行.基于上述考虑,针对多自由度机械臂系统,设计一种自适应滑模迭代学习跟踪控制方法,控制器包含参数自整定的比例-微分项、基于滑模的符号函数项和上一次迭代的控制输入,其中PD项的控制参数通过模糊逻辑系统实时调整,在保证控制系统正常运行的情况下提高系统的鲁棒性.同时,在理论上证明迭代域闭环系统的稳定性和跟踪误差的收敛性.最后通过仿真验证所提出控制方法的有效性和鲁棒性.

关键词：多自由度机械臂迭代学习控制滑模控制模糊自适应控制参数自整定轨迹跟踪控制

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冷发射弹体偏转对发射车力热环境影响

航空动力学报 2024年

作者：孙中一崔阳文赵晨耕乐贵高南京理工大学机械工程学院中国兵器装备集团西南技术工程研究所

针对冷发射过程弹体偏转不同角度后车载发射装置力热环境复杂恶劣的问题，基于嵌套动网格技术，采用Navier-Stokes组分运输方程、RNG k-ε模型建立弹体点火后飞行过程中燃气射流流动模型并开展数值模拟研究。首先，通过与相关试验结果... 详细信息

针对冷发射过程弹体偏转不同角度后车载发射装置力热环境复杂恶劣的问题，基于嵌套动网格技术，采用Navier-Stokes组分运输方程、RNG k-ε模型建立弹体点火后飞行过程中燃气射流流动模型并开展数值模拟研究。首先，通过与相关试验结果对比，验证计算方法的有效性；在此基础上分别对比分析不同偏转角度下燃气射流流场结果、车体部件表面温压分布、监测点数值曲线探究弹体偏转对发射装置力热环境影响。研究表明，随着弹体倾斜角度的增加，发射筒口处的引射现象更为剧烈；车体部件壁面高温高压区从车体中部壁面向车体尾部方向偏移后又向车体头部方向偏移，车架、底盘等部件尾部壁面温度压强峰值先增加后减小，中部壁面峰值持续增加。随着倾斜角度的改变，发射筒筒口温度峰值最高升高20%，压强峰值最高升高450%，而车架、底盘等部件温度、压强峰值升高约50%。

关键词：冷发射弹体偏转力热环境嵌套动网格燃气射流

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三相写极同步电机的建模与仿真

湖南工业大学学报 2019年第2期33卷 17-23页

作者：曾进辉阳文闯罗仔翼湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

永磁同步电机在动力系统中占有重要地位,由于永磁电机的极对数固定不变,启动和同步运行时受到电压、电流、频率等条件的限制,很难满足不同工况需求。三相写极同步电机是一种特殊的永磁同步电机,永磁体可以变极对数运行。根据三相写极同... 详细信息

永磁同步电机在动力系统中占有重要地位,由于永磁电机的极对数固定不变,启动和同步运行时受到电压、电流、频率等条件的限制,很难满足不同工况需求。三相写极同步电机是一种特殊的永磁同步电机,永磁体可以变极对数运行。根据三相写极同步电机的启动、变极和牵入同步运行特性,建立了三相写极同步电机d/q数学模型。总结运行仿真结果,并与普通永磁同步电机进行对比,验证了三相写极同步电机具备启动转矩大、同步运行速度宽及牵入同步运行速度快的特点。

关键词：三相写极同步电机变极运行牵入同步永磁同步电机