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输电线路除冰机器人本体设计与越障动力学分析

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输电线路除冰机器人本体设计与越障动力学分析

作者：侯文琦国防科学技术大学

学位级别：硕士

对输电线路实施除冰是防止冰灾的有效途径。除冰机器人造价低,工作效率高,安全可靠,能够实现在线除冰作业,不影响电力的输送,是一项很有发展前景的课题。目前机器人在高压输电线路上的应用主要是线路巡检。而对线路除冰的应用还鲜有研... 详细信息

对输电线路实施除冰是防止冰灾的有效途径。除冰机器人造价低,工作效率高,安全可靠,能够实现在线除冰作业,不影响电力的输送,是一项很有发展前景的课题。目前机器人在高压输电线路上的应用主要是线路巡检。而对线路除冰的应用还鲜有研究。本文对除冰机器人本体设计、越障规划、动力学分析等内容进行了深入的研究。主要研究内容如下: 首先,在分析了输电线路结构和除冰作业要求的基础上,指出现有巡线机器人结构运用到除冰作业中的缺陷,设计了一种除冰机器人本体机构,并对其越障的动作进行了规划。通过运动学仿真,验证了动作规划的合理性。接下来,用Lagrange法建立了机器人的多刚体系统动力学模型,推导了机器人逆动力学方程的求解算法,并结合机器人的虚拟样机,不考虑导线的柔性,对除冰机器人单臂越障的过程进行了仿真,根据结果,为除冰机器人最薄弱的关节选择了合适的减速器和电机,验证了除冰机器人本体结构设计的可行性。最后,研究了柔性导线的悬挂形状,并用Lagrange方程建立了机器人的刚柔耦合动力学模型,在ADAMS中用除冰机器人的虚拟样机模型和导线的柔性模型进行了仿真,得到机器人运动与导线变形间耦合特性。验证了即使在考虑导线柔性的情况下,所选的减速器和电机仍能满足要求,从而证明了除冰机器人本体设计的合理性。

关键词：除冰机器人机构设计越障动作规划运动学多刚体动力学刚柔耦合动力学

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朗缪尔探针在射频离子源中的测量误差研究

朗缪尔探针在射频离子源中的测量误差研究

作者：侯文琦南华大学

学位级别：硕士

磁约束核聚变在反应过程中需要极高的温度,中性束注入加热是一种加热效率又高、原理又简单的辅助加热手段,在核聚变研究中经常使用。为实现中性束注入加热技术,射频离子源的研制十分关键,它是中性束注入加热过程中的重要环节之一,而获... 详细信息

磁约束核聚变在反应过程中需要极高的温度,中性束注入加热是一种加热效率又高、原理又简单的辅助加热手段,在核聚变研究中经常使用。为实现中性束注入加热技术,射频离子源的研制十分关键,它是中性束注入加热过程中的重要环节之一,而获得准确的等离子体参数信息对射频离子源研制极为重要。因此,迫切需要一种能够准确测量等离子体参数且能克服射频离子源中恶劣环境的测量手段。朗缪尔探针是一种非常重要的诊断方式,它不但能通过测量计算得出多种等离子体参数,还能对等离子体的各个部位进行测量,具有结构简单、造价便宜、适用范围广等诸多优点。尽管探针技术已经发展了近百年,但在实验测量中仍有较大的测量误差产生,使得所测得的数据只具有数量级的参考价值。所以,以减少朗缪尔探针的测量误差为目标,开展朗缪尔探针误差分析以及相关仿真研究具有非常重要的意义。本论文探究了一般朗缪尔探针系统产生测量误差的主要成因,并且有针对性地提出了减少探针测量误差的措施;探究了朗缪尔探针对射频离子源内部等离子体造成的扰动程度,这有利于进一步研究探针的测量误差。其中主要内容为:利用有限元分析软件建立探针伸入射频离子源中测量的二维轴对称模型,通过该软件来观察探针不同伸入长度、离子源不同放电功率、离子源不同放电压强以及不同二次电子发射系数值等条件下,探针对射频离子源的扰动程度;然后搭建了射频离子源三维模型,与二维轴对称模型的等离子体分布相比较,发现两者具有较好的一致性,表明所搭建的模型具有一定的研究意义;最后整理分析测量得到的探针电流-电压特性曲线。本论文较为全面地分析了朗缪尔探针测量系统的测量误差来源,并从不同角度提出了减小测量误差的措施;通过软件仿真的分析能较好的弥补实验上无法直观观测到朗缪尔探针对离子源内部扰动情况的不足,有利于更深层次研究朗缪尔探针的测量误差,给其他研究者提供了一个新的思考方向。

关键词：朗缪尔探针射频离子源感性耦合等离子体参数测量误差

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基于Wi-Fi技术的地下车库导航系统

电子技术与软件工程 2019年第10期 38-39页

作者：张洁于跃跃侯文琦李圣武汉邮电科学研究院湖北省武汉市430205 南华大学电气工程学院湖南省衡阳市421001

本文针对现在车多位少停车难以及现有停车管理系统缺乏停车场内部管理问题,设计了一个基于Wi-Fi技术的地下车库导航系统,采用超声波传感器检测车位状态信息并通过Wi-Fi上传,用户获得车位信息,实现地下车库导航,快速寻找空车位,提高地下... 详细信息

本文针对现在车多位少停车难以及现有停车管理系统缺乏停车场内部管理问题,设计了一个基于Wi-Fi技术的地下车库导航系统,采用超声波传感器检测车位状态信息并通过Wi-Fi上传,用户获得车位信息,实现地下车库导航,快速寻找空车位,提高地下车库使用效率。

关键词： Wi-Fi 车位信息导航

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控制鱼糜制品中蔗糖含量的新策略

食品安全质量检测学报 2023年第15期14卷 55-62页

作者：岳尧孙童童张震黄万成侯文琦曲敏大连海洋大学食品科学与工程学院大连116023 上海海洋大学食品学院上海201306 獐子岛集团股份有限公司大连116001 大连工业大学食品学院大连116038

鱼糜制品因其健康和方便食用的特性而广受消费者喜爱。蔗糖常常作为冷冻保护剂和甜味剂添加到鱼糜及其制品中,以改善其低温抗冻特性和风味。然而,传统鱼糜制品的糖含量普遍偏高,这与当前追求健康的消费理念不符。如何在降低糖含量同时... 详细信息

鱼糜制品因其健康和方便食用的特性而广受消费者喜爱。蔗糖常常作为冷冻保护剂和甜味剂添加到鱼糜及其制品中,以改善其低温抗冻特性和风味。然而,传统鱼糜制品的糖含量普遍偏高,这与当前追求健康的消费理念不符。如何在降低糖含量同时保证鱼糜制品的贮藏和感官特性是目前鱼糜工业生产面临的一个重大挑战。本文探讨了蔗糖在鱼糜加工贮藏中发挥的作用,分析了鱼糜制品减糖加工工艺存在的问题以及鱼糜蛋白低温下发生冷冻变性的机制。在此基础上,本文从3个方面综述了国内外降低鱼糜制品糖含量的最新研究进展:新型抗冻剂的应用、新型甜味剂的应用、物理加工技术的应用,并对减糖策略的发展方向进行了相关预测,以期为生产健康和低糖鱼糜制品加工提供理论依据。

关键词：鱼糜制品冷冻变性蔗糖抗冻剂甜味剂

二氢杨梅素对鲢鱼肌球蛋白理化性质及蛋白构象的影响

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食品安全质量检测学报 2023年第15期14卷 78-84页

作者：岳尧张震黄万成侯文琦李明原曲敏大连海洋大学食品科学与工程学院大连116023 上海海洋大学食品学院上海201306 獐子岛集团股份有限公司大连116001 大连工业大学食品学院大连116038

目的探究二氢杨梅素对鲢鱼肌球蛋白理化性质及蛋白构象的影响机制,以及不同浓度二氢杨梅素对鲢鱼肌球蛋白的作用效果。方法向鲢鱼肌球蛋白溶液中加入不同浓度的二氢杨梅素储备液,使溶液中的二氢杨梅素浓度为1×10^(-5)、2×10^(-5)、3... 详细信息

目的探究二氢杨梅素对鲢鱼肌球蛋白理化性质及蛋白构象的影响机制,以及不同浓度二氢杨梅素对鲢鱼肌球蛋白的作用效果。方法向鲢鱼肌球蛋白溶液中加入不同浓度的二氢杨梅素储备液,使溶液中的二氢杨梅素浓度为1×10^(-5)、2×10^(-5)、3×10^(-5)、4×10^(-5)、5×10^(-5)mol/L,并设对照组(二氢杨梅素浓度为0 mol/L)。测定蛋白溶解度、浊度、总巯基含量的变化,检测混合液的傅里叶变换红外光谱、近紫外吸收光谱与内源荧光光谱。结果鲢鱼肌球蛋白溶液添加二氢杨梅素后的混合液相较于对照组,蛋白溶解度先升高后降低,蛋白聚集程度显著提升,总巯基含量先升高后降低。傅里叶变换红外光谱在1700~1600 cm^(-1)与1600~1500 cm^(-1)两个波长区间出现最高的吸收峰,峰的位置略有蓝移,侧链基团受到二氢杨梅素的影响,二级结构发生改变。内源荧光光谱的最大吸收峰位置发生红移,近紫外吸收光谱的酪氨酸与色氨酸吸收峰位置略有红移,三级结构发生改变。综合考虑二氢杨梅素对鲢鱼肌球蛋白理化性质、凝胶特性的影响与添加成本,二氢杨梅素的最佳添加量为4×10^(-5)mol/L。结论添加二氢杨梅素可以改善鲢鱼肌球蛋白的溶解度、聚集程度、疏水性与凝胶特性,通过其与肌球蛋白相互作用,进而改变肌球蛋白的蛋白构象。

关键词：二氢杨梅素鲢鱼肌球蛋白理化性质蛋白构象

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输电线路除冰机器人机构设计与动力学仿真

机械与电子 2009年第10期27卷 52-55页

作者：侯文琦王剑马宏绪刘建平国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

提出了一种新的输电线路除冰机器人越障的方法,并设计了与该越障方法相适应的机器人机械结构。机器人采用轮臂复合式结构,能在输电线路上连续行走除冰并跨越障碍物。在分析了机器人在上下坡时应该满足的力学要求后,对机器人跨越障碍物... 详细信息

提出了一种新的输电线路除冰机器人越障的方法,并设计了与该越障方法相适应的机器人机械结构。机器人采用轮臂复合式结构,能在输电线路上连续行走除冰并跨越障碍物。在分析了机器人在上下坡时应该满足的力学要求后,对机器人跨越障碍物进行了运动学和动力学分析,验证了该设计的合理性与可行性。

关键词：高压输电线路机器人轮臂复合机构越障

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朗缪尔探针在射频离子源中的扰动仿真研究

智能计算机与应用 2021年第1期11卷 98-101页

作者：侯文琦阳璞琼刘波关志全南华大学电气工程学院湖南衡阳421001 磁约束核聚变研究重点实验室(南华大学) 湖南衡阳421001

准确的等离子体参数信息对射频离子源的研制十分重要,为获得这些关键参数,需要借助朗缪尔探针作为研究手段。研究利用COMSOL软件作为研究平台,建立射频离子源的几何模型,并加入探针作为变量,通过仿真模拟得到不同功率下的电子密度、电... 详细信息

准确的等离子体参数信息对射频离子源的研制十分重要,为获得这些关键参数,需要借助朗缪尔探针作为研究手段。研究利用COMSOL软件作为研究平台,建立射频离子源的几何模型,并加入探针作为变量,通过仿真模拟得到不同功率下的电子密度、电子温度分布,通过对比有、无探针加入的情况下所得参数的变化趋势,来分析朗缪尔探针对射频离子源的扰动情况。研究结果表明,探针放入等离子体后,会对等离子体产生扰动,等离子体放电中心向右偏移大于1 cm。该研究结果为射频离子源的设计以及朗缪尔探针的测量分析提供了参考。

关键词：射频离子源朗缪尔探针理论模拟

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ICRH阻抗匹配系统步进电机模糊控制研究

智能计算机与应用 2020年第2期10卷 66-70,74页

作者：敬丹阳璞琼侯文琦张锦涛刘波南华大学电气工程学院湖南衡阳421001 磁约束核聚变研究重点实验室(南华大学) 湖南衡阳421001

离子回旋共振加热(ICRH)是聚变装置中常用的加热手段,设备中的阻抗匹配是提高加热效率的关键。H1仿星器的ICRH设备中阻抗匹配通过有效精确调节可变电容来实现,可变电容的调节是由步进电机远程控制实现,因此要达到可变电容精细调控的目的... 详细信息

离子回旋共振加热(ICRH)是聚变装置中常用的加热手段,设备中的阻抗匹配是提高加热效率的关键。H1仿星器的ICRH设备中阻抗匹配通过有效精确调节可变电容来实现,可变电容的调节是由步进电机远程控制实现,因此要达到可变电容精细调控的目的,步进电机的稳定性和控制精度就显得尤为重要。本文采用Matlab的Simulink仿真模块对三相混合式步进电机的电流转速双闭环控制模型进行仿真,对步进电机分别采用PID控制和模糊PID控制,经过分析得出,采用模糊PID控制步进电机时,系统稳定性与控制精度得到极大提升。

关键词：阻抗匹配步进电机模糊PID控制

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H1仿星器磁场电源滤波器的设计

南华大学学报（自然科学版） 2020年第1期34卷 40-46页

作者：胡桥坤阳璞琼侯文琦张锦涛刘波南华大学电气工程学院湖南衡阳421001 磁约束核聚变研究重点实验室湖南衡阳421001

大量的谐波的存在,会直接影响供电系统的稳定性与安全性,H1仿星器的磁场电源为主要谐波源,对电网电能质量造成很大影响。首先对磁场电源的原理进行分析,利用傅氏分解对磁场电源的谐波特性进行理论分析,借助于SIMULINK工具搭建磁场电源... 详细信息

大量的谐波的存在,会直接影响供电系统的稳定性与安全性,H1仿星器的磁场电源为主要谐波源,对电网电能质量造成很大影响。首先对磁场电源的原理进行分析,利用傅氏分解对磁场电源的谐波特性进行理论分析,借助于SIMULINK工具搭建磁场电源的仿真模型,通过仿真分析,得出注入电网侧A相电流总谐波畸变率为2.52%,23与25次谐波电流分别为23.54 A与16.99 A;其次针对其谐波的特点,提出谐波治理的方法,通过引入两个单调谐滤波器对磁场电源中注入电网侧的谐波进行治理,搭建滤波器的仿真模型。仿真结果显示:注入电网侧的A相电流总谐波畸变率降低至0.37%,23与25次谐波电流分别降低至2.83 A与2.01 A,电流波形变平滑,表明针对磁场电源设计的滤波器对注入电网的谐波治理效果明显,电网电能质量得到显著提高。

关键词：磁场电源电能质量谐波治理总谐波畸变率滤波器