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基于滑模控制的非线性主动悬架线性干扰观测器设计方法研究

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基于滑模控制的非线性主动悬架线性干扰观测器设计方法研究

作者：向锦涛温州大学

学位级别：硕士

随着车辆的普及,优质的悬架系统应运而生。主动悬架因道路状况适应能力强以及减震效果好等优势,已成为车辆悬架学者研究热点。现阶段针对主动悬架的研究主要集中在执行机构特性和控制算法两方面,因此研究基于主动悬架执行机构的控制算... 详细信息

随着车辆的普及,优质的悬架系统应运而生。主动悬架因道路状况适应能力强以及减震效果好等优势,已成为车辆悬架学者研究热点。现阶段针对主动悬架的研究主要集中在执行机构特性和控制算法两方面,因此研究基于主动悬架执行机构的控制算法成为当前车辆系统动力学的研究重点之一。考虑到现有主动悬架存在力的非线性特性、参数不确定以及执行器非理想性等问题,为了削弱这些问题对控制效果造成的影响,设计了一种带有干扰观测器参考天棚模型的滑模控制方法,并验证其应用在主动悬架系统中的有效性。具体研究工作如下:首先,构建了包含非理想执行器以及参数不确定的主动悬架的数学模型,主要由非线性主动悬架模型、非线性参考天棚模型以及非理想执行器模型组成。其次,针对传统的参考天棚模型滑模控制算法未全面考虑到力的非线性特性、参数不确定以及执行器非理想性等问题,设计了一种易调节的线性干扰观测器用于估计非线性参量以及参数不确定、非理想执行器所引起的不确定量,再结合滑模控制方法建立整个控制系统,并采用李雅普诺夫直接法验证了系统的稳定性。然后,基于MATLAB/Simulink软件搭建主动悬架控制系统的整体仿真结构模型。分析天棚阻尼系数对控制效果的影响,并据此提出最优天棚阻尼选取方法;进一步研究了带有干扰观测器的滑模控制系统对簧载质量不确定以及非理想性执行器扰动的抗干扰能力。最后,仿真模拟出装载基于干扰观测器的滑模控制算法的主动悬架的车辆在凸块路面、C级路面以及粗糙路面这三种典型车辆行驶工况下的性能状况。结果显示:对比带有传统的不含干扰观测器基于参考天棚模型滑模控制算法主动悬架的车辆,本文所设计装载基于干扰观测器滑模控制的主动悬架的车辆在上述三种行驶工况下簧载质量加速度均方根分别削减12%、9.1%、10.7%,轮胎动载荷均方根分别削减10%、8.7%和增多5.4%,悬架动态位移均方根分别降低23%、41.5%、5.5%。揭示了本文所提出的带有观测器的滑模控制系统具有良好的控制性能,并对路面变化有较强的鲁棒性。

关键词：主动悬架线性干扰观测器参考天棚模型滑模控制非理想执行器

WC/Co基热喷涂粉末与涂层制备及其性能的研究

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WC/Co基热喷涂粉末与涂层制备及其性能的研究

作者：向锦涛湖南大学

学位级别：硕士

热喷涂技术制备WC/Co基金属陶瓷涂层是目前科学研究的一个新兴重要领域。常用的热喷涂技术有电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂(HVOF)等技术。HVOF技术被认为是制备WC/Co基金属陶瓷涂层最好和应用最广泛的技术，所制备的W... 详细信息

热喷涂技术制备WC/Co基金属陶瓷涂层是目前科学研究的一个新兴重要领域。常用的热喷涂技术有电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂(HVOF)等技术。HVOF技术被认为是制备WC/Co基金属陶瓷涂层最好和应用最广泛的技术，所制备的WC基涂层具有优异的结合性和耐磨性。本论文以微米级WC、Co粉为基本原料，以Cr3C2作为Cr元素的添加方式，采用烧结破碎法制备了WC-10Co4Cr复合粉。探讨了Cr3C2的添加以及烧结时间对于制备WC-10Co4Cr复合粉末的影响，分析和表征了粉末的性能。采用HVOF技术制备了WC-12Co和WC-10Co4Cr两种耐磨涂层。研究了粉末组成、组织结构以及液体燃料对涂层性能的影响。研究了WC-10Co4Cr涂层的显微结构及耐蚀和耐滑动磨损行为。得到如下结果：采用球磨-烧结-破碎方法以1.5μmWC粉、1.5μm Co粉和Cr3C2粉为基本原料制备了WC-10Co4Cr复合粉。采用1250℃氢气气氛烧结1.5h-5h后，粉末形貌和相组成发生明显变化。烧结1.5h，主相仍为WC，Cr3C2相，出现了Co3W3C相以及Cr7C3相;烧结2.5h，Cr3C2相消失，表明Cr3C2的扩散完全，WC晶粒没有明显长大;烧结5h，出现了大量的脱碳η相（Co3W3C和Co6W6C相），甚至出现了金属W相，粉末产生一定的氧化，出现了WO3、WO2和Cr2O3相，WC晶粒长大明显。采用JP-5000喷枪喷涂制备的两种涂层微观结构致密，WC-10Co4Cr涂层孔隙率为0.8%，平均显微硬度为HV0.31322;WC-12Co涂层孔隙率为1.1%，平均显微硬度为HV0.31238.5。相同喷涂工艺参数下制备的WC-10Co4Cr、WC-12Co涂层物相主相均为WC相，脱碳程度小，WC-10Co4Cr涂层中出现少量W2C相无η相（Co3W3C、Co6W6C）生成，WC-12Co涂层中包含少量W2C及微量Co6W6C相。在载荷为10N、转速为600r/min、磨损时间为120min的条件下的滑动磨损试验表明，WC-10Co4Cr涂层体积磨损量为不锈钢的1/146，摩擦因数1000s后稳定在0.8左右。其滑动磨损机制以WC的碎裂和三体磨粒磨损为主。在25±0.5℃的3.5%NaCl溶液，动电位扫描速度为0.001V/s，扫描电位为Eocp的-300～+200mV范围内对不锈钢、电镀硬铬和WC-10Co4Cr涂层进行电化学极化和中性盐雾腐蚀测试， WC-10Co4Cr涂层表现出极强的耐腐性能力，耐蚀性顺序为：WC-10Co4Cr涂层>电镀硬铬>不锈钢（1Cr18Ni9Ti）。

关键词：超音速火焰喷涂(HVOF) WC/Co基涂层烧结-破碎法滑动磨损耐蚀性

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的耐滑动磨损行为

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中国有色金属学报 2012年第5期22卷 1371-1376页

作者：李松林向锦涛周伍喜李玉玺陈文中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 莱芜职业技术学院莱芜市粉末冶金先进制造重点实验室莱芜271100 湖南大学化学化工学院长沙410082 自贡长城硬面材料有限公司自贡643011

采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备微米结构WC-10Co4Cr涂层,分别采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和滑动磨损设备分析涂层的微观结构和滑动磨损行为。结果表明:采用液体煤油燃料HVOF喷涂的微米结构WC-10Co4Cr涂层的脱碳... 详细信息

采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备微米结构WC-10Co4Cr涂层,分别采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和滑动磨损设备分析涂层的微观结构和滑动磨损行为。结果表明:采用液体煤油燃料HVOF喷涂的微米结构WC-10Co4Cr涂层的脱碳程度较低,涂层中仅出现WC和W2C相,而无η相(Co3W3C、Co6W6C)以及软相W。涂层微观结构致密,孔隙率约为1%,平均显微硬度为1 322HV0.3;在相同试验条件下,WC-10Co4Cr涂层的摩擦因数(约0.8)高于不锈钢(1Cr18Ni9Ti)的摩擦因数(约0.5),其滑动体积损失量仅为不锈钢涂层的1/146,具有优异的抗滑动磨损性能。涂层在滑动磨损过程中首先是粘结相的脱落,然后是WC颗粒的磨损。

关键词： WC-10Co4Cr涂层超音速火焰喷涂(HVOF) 滑动磨损

适用于非线性主动悬架滑模控制的线性干扰观测器

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吉林大学学报（工学版） 2021年第4期51卷 1230-1240页

作者：龙江启向锦涛俞平王骏骋温州大学机电工程学院浙江温州325000 浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018

基于参考天棚模型主动悬架中存在力的非线性特性、参数不确定以及执行器非理想性等问题,为了削弱这些问题对控制效果的影响,提出一种用于估计非线性参量以及参数不确定、非理想执行器所引起的不确定量的线性干扰观测器,结合滑模控制建... 详细信息

基于参考天棚模型主动悬架中存在力的非线性特性、参数不确定以及执行器非理想性等问题,为了削弱这些问题对控制效果的影响,提出一种用于估计非线性参量以及参数不确定、非理想执行器所引起的不确定量的线性干扰观测器,结合滑模控制建立了带有干扰观测器的控制系统;分析了天棚阻尼系数和不确定量对主动悬架控制效果的影响,给出了最优天棚阻尼的选取方法,验证了干扰观测器的有效性;最后,仿真模拟了所提出的控制算法在凸块以及C级路面行驶工况下的控制效果,结果显示:相比于传统没有观测器的基于参考天棚模型的滑模控制,所设计的含有观测器的基于参考天棚模型滑模控制算法在舒适性、稳定性以及安全性方面都有所提升。

关键词：车辆工程主动悬架线性干扰观测器参考天棚模型滑模控制

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层在NaCl溶液中的耐腐蚀性能

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第10期45卷 3373-3378页

作者：陈文龙安平向锦涛李松林周伍喜李玉玺中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 莱芜职业技术学院莱芜市粉末冶金先进制造重点实验室山东莱芜271100 自贡长城硬面材料有限公司四川自贡643011

采用超音速火焰喷涂法(HVOF)制备高致密度的WC-10Co4Cr涂层。采用扫描电镜(SEM)、X线衍射(XRD)分析涂层的微观结构和物相变化,通过电化学极化测试和中性盐雾腐蚀试验研究HVOF WC-10Co4Cr涂层的抗腐蚀性能,并与不锈钢、电镀硬铬的性能进... 详细信息

采用超音速火焰喷涂法(HVOF)制备高致密度的WC-10Co4Cr涂层。采用扫描电镜(SEM)、X线衍射(XRD)分析涂层的微观结构和物相变化,通过电化学极化测试和中性盐雾腐蚀试验研究HVOF WC-10Co4Cr涂层的抗腐蚀性能,并与不锈钢、电镀硬铬的性能进行对比。研究结果表明:采用这2种方法测得在NaCl溶液中各材料抗腐蚀性能由大到小顺序均为WC-10Co4Cr,电镀硬铬,不锈钢。电化学极化测试显示在3.5%NaCl溶液中WC-10Co4Cr涂层的腐蚀速率0.004 mm/a,为电镀硬铬的1/5。在35℃,5%NaCl溶液中盐雾腐蚀144 h后WC-10Co4Cr涂层仍保持良好的金属光泽,没有腐蚀痕迹。由于采用航空煤油液体燃料,喷涂过程中脱碳少,且涂层孔隙率极低(0.8%)、孔隙均匀分布,都使得Cl-不易穿透WC-10Co4Cr涂层形成微观腐蚀电池;Cr的添加促使形成耐蚀性更好的钴铬合金黏结相,能更有效地抑制黏结相在腐蚀介质中的溶解从而提高涂层耐蚀性。

关键词：超音速火焰喷涂(HVOF) WC-10Co4Cr 抗腐蚀性能

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新媒体背景下地方广播电视台的融合发展

传播力研究 2023年第19期7卷 49-51页

作者：刘明涛向锦涛恩施州广播电视台湖北恩施445000

随着信息技术快速发展,新媒体已经成为人们获取信息、传播思想的重要渠道之一。在这个大背景下,地方广播电视台如何与新媒体融合,实现更好的发展,成为各方面关注的焦点。本文将探讨地方广播电视台在新媒体时代的融合发展现状、面临的挑... 详细信息

随着信息技术快速发展,新媒体已经成为人们获取信息、传播思想的重要渠道之一。在这个大背景下,地方广播电视台如何与新媒体融合,实现更好的发展,成为各方面关注的焦点。本文将探讨地方广播电视台在新媒体时代的融合发展现状、面临的挑战和未来的发展趋势。

关键词：新媒体地方广播融合发展广播电视

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机械合金化制备Zn（BH4）2及其表征

材料导报 2012年第S1期 205-207页

作者：杨宝刚李松林向锦涛羊求民中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南大学化学化工学院

以NaBH4和ZnCl2为原料,利用机械合金化制备新型储氢材料Zn(BH4)2。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱(Raman spectra)、差示扫描量热-热重分析(DSC-TGA)等系统研究了Zn(BH4)2的微结构和热力学性能。XRD分析显示,球磨2h后... 详细信息

以NaBH4和ZnCl2为原料,利用机械合金化制备新型储氢材料Zn(BH4)2。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱(Raman spectra)、差示扫描量热-热重分析(DSC-TGA)等系统研究了Zn(BH4)2的微结构和热力学性能。XRD分析显示,球磨2h后产物为NaCl和Zn(BH4)2,且原料相消失;拉曼光谱和红外光谱结果均证实了Zn(BH4)2的生成;DSC-TGA测试显示Zn(BH4)2在30～150℃发生热分解,实际放氢量约为3.00%。

关键词：燃料电池储氢材料机械合金化硼氢化物