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电机与控制学报 1982年第3期 1-15页

作者：咕尔滨电工学院推力轴承组哈尔滨电工学院推力轴承组

本文简要介绍了某水利枢钮大型水轮发电机组推力轴承油膜特性的部分实测结果,并与现有理论计算方案所得数据进行了分析比较,从而论证了根据热弹流理论进行油膜特性计算的可靠程度;提出了今后应该注意的研究方面。

关键词：推力轴承油膜大型水轮发电机组轴瓦材料推力负荷实测结果

一种轴径双向分离式电磁线圈驱动装置的结构响应特性分析

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物理学报 2024年

作者：丛源涛王秋良程军胜熊玲孙建 1.中国科学院电工研究所 2.中国科学院大学电子电气与通信工程学院中国科学院电工研究所中国科学院大学电子电气与通信工程学院

为了避免传统一体化驱动结构在运行过程中容易出现骨架断裂失效等不稳定现象。本文根据典型一体化驱动结构在运行过程中的应力应变，结合加速实验后出现内壁裂痕的一体化驱动结构的耐压放电测试，分析确定一体化驱动结构存在的不稳定因... 详细信息

为了避免传统一体化驱动结构在运行过程中容易出现骨架断裂失效等不稳定现象。本文根据典型一体化驱动结构在运行过程中的应力应变，结合加速实验后出现内壁裂痕的一体化驱动结构的耐压放电测试，分析确定一体化驱动结构存在的不稳定因素，初步设计了一种轴径双向分离式模块化的新型驱动结构，对新结构在运行过程中的电磁及结构响应等展开有限元仿真分析。在相同激励条件下，新型驱动结构内壁上的应力应变远小于一体化结构，同时一体化驱动结构的内壁上的最大形变约为10-2m量级，而新型驱动结构在运行过程中内壁上的最大形变降低至约10-5m～10-6m量级。结果表明新结构能够在保证推进性能的前提下，降低内壁和相间隔板的应力应变及变形程度，提高了结构的可靠性，能够为电磁线圈驱动结构的设计优化提供一定参考和借鉴。

关键词：电磁推进线圈推进结构响应有限元分析

双层蜂窝状海森堡铁磁体中层间交换耦合相互作用对拓扑相的影响

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物理学报 2024年

作者：施洪潮唐炳刘超飞 1.吉首大学物理与机电工程学院 2.江西理工大学理学院吉首大学物理与机电工程学院江西理工大学理学院

层状磁性拓扑材料是最小二维单元下同时具有磁序和拓扑性的材料体系，研究这一体系可能会观察到新物性和新现象的出现，因此引起了研究者们的广泛关注。本文运用线性自旋波理论，主要研究了层间铁磁耦合的双层蜂窝状海森堡铁磁体中层间... 详细信息

层状磁性拓扑材料是最小二维单元下同时具有磁序和拓扑性的材料体系，研究这一体系可能会观察到新物性和新现象的出现，因此引起了研究者们的广泛关注。本文运用线性自旋波理论，主要研究了层间铁磁耦合的双层蜂窝状海森堡铁磁体中层间交换耦合相互作用对系统拓扑相的影响。通过计算不同层间交换耦合相互作用强度下的磁子色散关系能够观察到，当系统达到两个强度临界值时，能量较高的两条能带和能量较低的两条能带的带隙在狄拉克点处会依次出现闭合-重新打开现象。计算能带对应的贝里曲率和陈数后，发现贝里曲率符号在相应临界值前后会发生反转，同时陈数也会发生改变，这证明系统发生了拓扑相变。此外，本文研究发现当双层蜂窝状铁磁体发生拓扑相变时，磁子热霍尔系数变化曲线会相应发生突变。本研究成果可以为利用双层蜂窝状铁磁材料制作具有更高信息传输能力的自旋电子器件提供理论支撑，也可以为其他双层铁磁系统的相关研究提供一定的理论参考。

关键词：双层铁磁体拓扑物理层间交换耦合线性自旋波理论

针对路径干扰的多机器人分层协作k鲁棒路径规划

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系统仿真学报 2024年

作者：张凯翔毛剑琳王妮娅徐志昊 1.昆明理工大学机电工程学院 2.昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学机电工程学院

在复杂多变的物流环境中，多机器人系统不可避免地会遇到人员进入或机器人短时停顿导致的路径干扰，如何在干扰环境下规划多机器人的无冲突路径是一个重要的现实问题。对此，基于多机器人k鲁棒路径规划概念，本文设计了多机器人分层协作... 详细信息

在复杂多变的物流环境中，多机器人系统不可避免地会遇到人员进入或机器人短时停顿导致的路径干扰，如何在干扰环境下规划多机器人的无冲突路径是一个重要的现实问题。对此，基于多机器人k鲁棒路径规划概念，本文设计了多机器人分层协作k鲁棒路径规划框架，包括优先级优化层、多机鲁棒协调层和核心求解层。在优先级优化层，针对求解顺序引发的起步困境问题，根据封闭因子确定多机器人路径求解顺序，以此保证核心求解层的路径求解成功率；在多机鲁棒协调层，以提高求解效率为目标，引入安全区间作为k鲁棒和无碰撞设计的基础，给出k鲁棒意义下的多机器人无碰撞路径约束；在核心求解层，采用动态的阻力因子，在规划时引导高优先级机器人规避低优先级机器人的起步区域，进一步提升多机器人k鲁棒路径求解成功率。在Benchmark地图上的测试结果表明，所提算法能够以较小的路径损耗有效降低k鲁棒起步困境的影响，在保证求解速度的同时较好地提升了求解成功率。在几十至上百个机器人规模的问题中，k鲁棒路径求解成功率较现有先进算法平均可提高39%以上。

关键词：多机器人系统路径规划鲁棒规划延时干扰

微间隙高速流体效应对箔片柱面气膜密封性能影响研究

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化工学报 2024年

作者：江澳翔陈源李运堂江锦波彭旭东章聪王冰清 1.中国计量大学机电工程学院 2.浙江工业大学机械工程学院中国计量大学机电工程学院浙江工业大学机械工程学院

以超临界二氧化碳为润滑介质，考虑湍流、阻塞、惯性等高速流体效应建立箔片柱面气膜密封润滑理论模型，研究了不同高速流体效应组合下密封端面流场、箔片变形的变化规律，揭示了高速高压超临界二氧化碳箔片柱面气膜密封的运行机理，进... 详细信息

以超临界二氧化碳为润滑介质，考虑湍流、阻塞、惯性等高速流体效应建立箔片柱面气膜密封润滑理论模型，研究了不同高速流体效应组合下密封端面流场、箔片变形的变化规律，揭示了高速高压超临界二氧化碳箔片柱面气膜密封的运行机理，进一步分析了工况和结构参数对密封性能的影响规律，获得了结构参数的优选范围。结果表明：湍流效应对超临界二氧化碳箔片柱面气膜密封润滑界面流场和密封性能影响较大，阻塞效应和惯性效应影响相对较小；各流体效应之间存在交互作用，湍流效应会使阻塞出口边界压力减小，而惯性效应会使阻塞出口边界压力增大，且湍流效应条件下惯性效应对气膜浮升力的影响作用更为显著；当长径比取2.0～2.5，柔度系数取0.001～0.003，密封性能较优。

关键词：箔片密封超临界二氧化碳高速流体效应密封性能数值分析

基于RSM的木材喷涂漆雾扩散角度与均匀度优化

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林业科学 2024年

作者：杨春梅刘彤彬马亚强丁禹程王金聪胡松宋文龙 1.东北林业大学机电工程学院 2.东北林业大学计算机与控制工程学院 3.广东博硕涂装技术有限公司东北林业大学机电工程学院东北林业大学计算机与控制工程学院广东博硕涂装技术有限公司

【目的】探究木材喷涂喷头结构参数对喷口速度v2、漆雾扩散角度γ和漆雾均匀性λ的影响，求解喷头最优结构参数，提高木材喷涂效率和喷涂效果。【方法】基于雾滴碰撞、聚集和积累理论初步探究v2、γ和λ的影响因素，将优化参数设为原始... 详细信息

【目的】探究木材喷涂喷头结构参数对喷口速度v2、漆雾扩散角度γ和漆雾均匀性λ的影响，求解喷头最优结构参数，提高木材喷涂效率和喷涂效果。【方法】基于雾滴碰撞、聚集和积累理论初步探究v2、γ和λ的影响因素，将优化参数设为原始喷头的7项关键内部结构参数，包括内壁倒角β、三段管道内壁长度L1至L3和三段管道内壁直径d1至d3，利用Design Expert 设计7因素3水平3指标的BBD响应曲面试验，探究各结构参数对v2、γ和λ的影响显著性。BBD试验各组结果由3部分仿真获得，采用k-ε模型的喷头内部流场仿真试验，采用KHRT模型的高压平口雾化仿真试验。应用Image J测定漆雾扩散角度，应用Python通过“雾滴撒点法”完成对每组雾化仿真结果的均匀性标定，利用多目标优化方法求解喷头最优结构参数，并通过仿真喷涂和实机喷涂验证其喷涂效果。【结果】 BBD响应曲面试验结果表明，7项关键内部结构参数对指标的影响十分复杂，但3项指标v2、γ和λ回归显著（P≤0.000 1），多目标优化下的理论最优漆雾扩散角度为21.28°、最优均匀度为3.053；最优喷头的喷涂仿真试验表明，优化后喷口速度v2由35.8 m·s-1升至107 m·s-1，漆雾扩散角度γ由16.74°升至21.09°（与理论相差0.883%），漆雾均匀性λ由3.62升至3.03（λ越小代表越均匀，与理论相差0.751%）。在木材喷涂实机试验中，优化前后木材喷涂试样漆厚标准差由21.71 μm降至17.74 μm，单面喷涂时间由6.2 s降至5.5 s，单面喷头移动行程由3 255 mm降至2 887 mm。【结论】基于“雾滴撒点法”的漆雾均匀性评判标准以及基于RSM和多目标的喷头结构参数优化方法可对木材喷涂喷头优化设计提供一定参考，对提高木材喷涂漆面均匀性和木材喷涂效率具有一定效果和帮助。

关键词：木材喷涂喷涂均匀性扩散角度雾化仿真响应曲面法多目标优化

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双有源全桥变换器无电流传感器鲁棒预测控制

电工技术学报 2024年第10期39卷 3093-3104,3140页

作者：孙孝哲张祯滨韩明昊李真刘晓哲山东大学电气工程学院济南250061

该文以双有源全桥(DAB)DC-DC变换器为主要研究对象,针对传统比例积分控制动态响应慢及采用既有预测控制对量测噪声和参数敏感的缺陷,提出一种基于无电流传感器模型预测控制(CS-MPC)策略。首先构建双有源全桥DC-DC变换器的预测模型,分别... 详细信息

该文以双有源全桥(DAB)DC-DC变换器为主要研究对象,针对传统比例积分控制动态响应慢及采用既有预测控制对量测噪声和参数敏感的缺陷,提出一种基于无电流传感器模型预测控制(CS-MPC)策略。首先构建双有源全桥DC-DC变换器的预测模型,分别针对变换器启动阶段与暂态过程提出基于模型预测控制(MPC)的动态优化策略;然后定量分析DAB变换器对模型参数和采样精度的敏感性,结合卡尔曼滤波算法构建其状态空间模型,在无电流传感器的情况下实现系统的鲁棒预测控制;最后在实验样机上通过实验验证所提方法的有效性。实验结果表明:与传统控制策略相比,所提方法能够实现低电流应力下的快速启动,且动态响应性能明显改善。此外,所提方法无需电流传感器数据,即对测量噪声脱敏;在参数变化下的鲁棒性能较传统预测控制显著提升。

关键词：双有源全桥 DC-DC 变换器模型预测控制动态响应提升无电流传感器控制鲁棒控制

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基于自适应超螺旋滑模观测器的三相Vienna整流器无模型预测电流控制

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1859-1870页

作者：汪凤翔杨奥于新红张祯滨王高林福州大学先进制造学院泉州362200 电机驱动与功率电子国家地方联合工程研究中心(中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心) 泉州362216 山东大学电气工程学院济南250061 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

三相Vienna整流器具有不需要考虑开关死区、可靠性高等优点,但参数易受外部扰动影响而导致控制性能下降。针对这些问题,该文提出一种基于自适应超螺旋滑模观测器的无模型预测电流控制策略(ASTSMO-MFPCC)。首先,通过分析三相Vienna整流... 详细信息

三相Vienna整流器具有不需要考虑开关死区、可靠性高等优点,但参数易受外部扰动影响而导致控制性能下降。针对这些问题,该文提出一种基于自适应超螺旋滑模观测器的无模型预测电流控制策略(ASTSMO-MFPCC)。首先,通过分析三相Vienna整流器参数失配数学模型,构建不依赖系统物理参数的超局部模型。其次,设计超螺旋滑模观测器估计超局部模型中的动态部分,有效抑制系统扰动影响。同时,设计自适应增益,动态调整超螺旋滑模观测器参数,解决增益选择难题。最后,构建离散化预测模型和成本函数,实现无模型预测电流控制算法。仿真与实验结果表明,所提策略具有良好的鲁棒性和动稳态性能。

关键词： Vienna整流器超螺旋滑模观测器无模型预测电流控制

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基于超局部化时间序列的永磁同步电机无模型预测电流滑模控制策略

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1022-1032页

作者：魏尧柯栋梁黄东晓汪凤翔张祯滨电机驱动与功率电子国家地方联合研究中心(中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心) 晋江362216 山东大学电气工程学院济南250061

在复杂环境、多变负载工况中,由于时变电感参数、磁场耦合、铁心饱和等影响,电机控制精度及可靠性下降。为解决以上问题,该文充分利用时间序列模型反映电机电压、电流等状态变量之间关系,消除传统参数化建模的影响,提出基于超局部化时... 详细信息

在复杂环境、多变负载工况中,由于时变电感参数、磁场耦合、铁心饱和等影响,电机控制精度及可靠性下降。为解决以上问题,该文充分利用时间序列模型反映电机电压、电流等状态变量之间关系,消除传统参数化建模的影响,提出基于超局部化时间序列的无模型预测电流滑模控制(SMC)方法。该方法将时间序列数据驱动模型超局部化,提升传统超局部模型精度,并采用递归最小二乘法(RLS)在线估计和更新模型中全部待定系数,实时精准响应当前系统工作状态。在此基础上,结合超局部时间序列模型,生成滑模控制函数,并设计Lyapunov方法验证函数趋近条件。实验结果表明,与传统控制方法相比,提出方法具有更强的鲁棒性、更优的电流质量和较低的系统噪声。

关键词：无模型滑模控制超局部化时间序列模型递归最小二乘算法数据驱动模型

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基体预热对激光沉积修复GH4169/K424合金开裂倾向的影响

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光电子·激光 2024年

作者：曹越李长富于广滨李勇军沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室哈尔滨工业大学机电工程学院中国航发哈尔滨东安发动机有限公司

高裂纹敏感性的K424镍基高温合金构件在沉积修复过程中易产生裂纹。本文采用低裂纹敏感性的GH4169合金对K424合金进行了修复试验，研究基体预热是激光沉积修复GH4169/K424合金开裂倾向的影响，并对修复过程进行了数值模拟，探讨修复过... 详细信息

高裂纹敏感性的K424镍基高温合金构件在沉积修复过程中易产生裂纹。本文采用低裂纹敏感性的GH4169合金对K424合金进行了修复试验，研究基体预热是激光沉积修复GH4169/K424合金开裂倾向的影响，并对修复过程进行了数值模拟，探讨修复过程中的热/力场演变在裂纹形成过程中的作用。模拟结果表明，预热基体有效降低了应力，对平行于激光扫描方向的应力消减效果最佳，压应力和拉应力分别降低了10.5%和26.7%。通过实验验证了预热对激光沉积修复GH4169/K424合金开裂倾向的抑制作用，预热基体至300℃时，显著降低裂纹形成几率，获得了只有少量微裂纹的K424高温合金修复试件。

关键词：激光沉积修复镍基高温合金裂纹应力预热