检索结果-南通市图书馆

基于DO和ESO的永磁同步电机无位置传感器控制

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船电技术 2024年第7期44卷 36-40页

作者：葛茂生肖考考杜鹃高同同中国人民解放军91007部队上海200090 中国人民解放军91112部队浙江宁波315100 海装驻北京第四军事代表室北京100094

本文提出了一种无位置传感器控制方法,用于提高永磁同步电机(PMSM)运行时的抗扰动能力和稳定性。该方法采用扩展观测器(ESO)和扰动观测器(DO)级联的形式,通过ESO观测电机反电动势来估算电机转速,为减小负载转矩扰动对PMSM驱动系统的影响... 详细信息

本文提出了一种无位置传感器控制方法,用于提高永磁同步电机(PMSM)运行时的抗扰动能力和稳定性。该方法采用扩展观测器(ESO)和扰动观测器(DO)级联的形式,通过ESO观测电机反电动势来估算电机转速,为减小负载转矩扰动对PMSM驱动系统的影响,本文在控制环路中引入DO,用于估计负载转矩的大小,并将转矩转换为电流进行反馈控制。最后,在MATLAB Simulink平台中搭建了仿真模型,并进行了相关验证。结果表明,这种控制方法可以提高电机速度估算的精度,减小负载扰动,增强系统的动态性能和鲁棒性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制扩张观测器扰动观测器矢量控制

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动态水压间歇脉冲喷灌喷洒水力性能研究

农业机械学报 2023年第10期54卷 294-303页

作者：葛茂生魏福强吴普特张骞文薛绍鹏西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

动态水压喷洒和基于脉冲宽度调制的间歇喷洒对喷头喷洒水力特性均有显著调节作用,为充分发挥动态水压和间歇喷洒的技术优势,本研究通过压缩空气储能调节同步实现动态水压和间歇脉冲喷洒,基于此开发出新型动态水压间歇脉冲喷灌装置,并对... 详细信息

动态水压喷洒和基于脉冲宽度调制的间歇喷洒对喷头喷洒水力特性均有显著调节作用,为充分发挥动态水压和间歇喷洒的技术优势,本研究通过压缩空气储能调节同步实现动态水压和间歇脉冲喷洒,基于此开发出新型动态水压间歇脉冲喷灌装置,并对动态水压间歇脉冲喷洒条件下的喷灌水力性能指标进行了实测和计算。结果表明,动态水压间歇脉冲喷洒模式下,喷头工作压力呈“急速上升—波动下降—急速下降”三阶段变化趋势,喷头流量较恒压连续喷洒降低70.23%~82.77%;径向喷灌强度呈双峰型分布,峰值喷灌强度为连续喷洒下的12.7%~33%;喷洒水量分布均匀度较连续喷洒有小幅降低5.8%~14.1%,且可通过运行参数优化进一步提升;水滴对表层土壤的打击强度显著降低,动能强度峰值降幅50.6%~70.9%。研究结果表明动态水压间歇脉冲喷洒可灵活实现喷洒水力性能指标的同步提升,具有较大应用潜力。

关键词：动态水压间歇脉冲喷灌压缩空气水力性能

轻小型平移式喷灌机低压末端喷头改进设计与试验

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农业工程学报 2022年第4期38卷 75-82页

作者：张晓敏朱德兰葛茂生刘一川张锐郑长娟西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

为解决轻小型平移式喷灌机末端喷头低压工况下喷洒射程小、水流破碎不充分以及组合喷洒均匀度低等问题,该研究以NelsonR55型旋转折射式喷头为原型,基于二级破碎、面槽分流、旋转射流和非全圆限制喷洒的工作原理,设计出系列化旋转折射式... 详细信息

为解决轻小型平移式喷灌机末端喷头低压工况下喷洒射程小、水流破碎不充分以及组合喷洒均匀度低等问题,该研究以NelsonR55型旋转折射式喷头为原型,基于二级破碎、面槽分流、旋转射流和非全圆限制喷洒的工作原理,设计出系列化旋转折射式末端喷头,采用Creo建模与激光快速成型、实测试验、模型计算以及多目标综合评价等方法,完成喷头的实体制作、水力性能测试与评价,确定出喷头最优设计参数。研究结果表明:1)通过调节喷盘曲面与沟槽的分流比可对近远端水量分布进行调控,且以均匀集中的曲面-沟槽分布调控效果为优;2)半圆形与V形流道截面设计相比,射程增幅42.84%~66.03%,峰值喷灌强度降幅36.88%~62.17%;3)优选出“分流比1∶1、曲面-沟槽均匀集中分布、流道截面形式半圆形、喷盘转速100-120 r/min的非全圆喷嘴”的喷头最优设计运行参数,喷头射程可达10.3 m。改进后喷头,相较于R55型末端喷头,在0.10 MPa低压工况下,轻小型平移式喷灌机的组合均匀度提升32个百分点;机组控制幅宽增加38.5%;流量提升5.2 m^(3)/h。该款低压末端喷头,可有效提升机组喷洒幅宽,且与中部喷头适配性高,实现了节能保质灌溉双重目标。

关键词：喷头试验优化轻小型平移式喷灌机低压旋转喷盘

利用水位调节光伏板倾角的追日装置设计与试验

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农业工程学报 2022年第6期38卷 221-229页

作者：赵航朱德兰梁志超葛茂生刘泉明张帷涵柳昌新西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 塔什干国立农业大学农作物育种与生产学院塔什干100140

针对固定式光伏装置在光伏水泵提水系统应用中存在太阳能利用率低的问题,该研究提出了一种基于水位变化调节光伏板倾角的追日策略,并开发出适于光伏提水系统的三点支撑型追日装置。通过理论推导、模型计算和试验测试等,对装置的浮球驱... 详细信息

针对固定式光伏装置在光伏水泵提水系统应用中存在太阳能利用率低的问题,该研究提出了一种基于水位变化调节光伏板倾角的追日策略,并开发出适于光伏提水系统的三点支撑型追日装置。通过理论推导、模型计算和试验测试等,对装置的浮球驱动、恒流进水、虹吸泄水和二次补水调节等组成单元的关键技术参数进行了设计与试验验证。研究结果表明:采用三点支撑结构及浮球浮力可保证光伏板的自东向西平稳追日,虹吸效应可实现光伏板的自动复位,二次补水调节可保证该装置对各种天气类型的适用性;与固定式光伏板相比,在晴天工况下,本装置全天太阳辐射的接收量同比提高28.56%,水泵提水量增幅为34.74%;在多云工况下,二次调节补水装置补充水箱水量,保证光伏板追日的连续性,全天辐射接收量同比提高32.56%,水泵提水量增幅为40.82%。该研究实现了光伏提水与光伏板追日相结合,为提高光伏板发电效率提供新思路。

关键词：太阳能自动化光伏发电三点支撑管嘴出流虹吸效应机械追日

旋转折射式喷头移动喷洒水量分布计算模型构建与应用

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灌溉排水学报 2023年第10期42卷 46-56页

作者：薛绍鹏葛茂生魏福强张骞文张廷宁西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

【目的】探讨旋转折射式喷头移动喷洒水力特性,优化喷灌机组运行参数和配置。【方法】采用喷灌强度等效拉伸法,构建了基于一次正交多项式拟合的移动喷洒水量分布计算模型,应用该模型对R3000、S3000、O3000喷头进行模拟计算,分析了工作压... 详细信息

【目的】探讨旋转折射式喷头移动喷洒水力特性,优化喷灌机组运行参数和配置。【方法】采用喷灌强度等效拉伸法,构建了基于一次正交多项式拟合的移动喷洒水量分布计算模型,应用该模型对R3000、S3000、O3000喷头进行模拟计算,分析了工作压力(50~150 kPa)、移动速度(20~45 m/h)和组合间距(1.2~6 m)对3种喷头移动喷洒水量分布和均匀度的影响。【结果】①模型计算结果与实测值偏差在5%以内,模型精度较高。②R3000、S3000、O3000喷头移动降水深随距喷头距离的增加而减小,3种喷头移动喷洒均匀度较固定喷洒分别提高11.17%、10.72%和2.36%。③随着工作压力的增大,R3000、S3000、O3000喷头的有效喷灌半径逐渐增大,降水均匀度呈先增大后减小的趋势,最大降低幅度达35.66%,平均降水深和均匀度随移动速度的增大逐渐降低,但3种喷头喷洒均匀度的平均变化幅度仅为0.59%、1.38%、0.99%,说明移动速度对均匀度的影响较小。随着组合间距的不断增大,均匀度呈波动下降的趋势。④考虑工作压力和组合间距双因素影响,R3000、S3000、O3000喷头在低组合间距和高工作压力范围内取得较高的移动喷洒均匀度,在150 kPa/3.6 m、150 kPa/2.4 m、130 kPa/3.6 m的工作压力/组合间距配置组合条件下,喷洒均匀度最高。【结论】等效拉伸法降低了模型构建过程中的拟合次数,提高了计算精度;增大工作压力和降低组合间距有助于提高喷头移动喷洒均匀度。

关键词：低压喷头水量分布均匀度移动喷洒数学模型组合间距

基于偏差分布的喷灌均匀性评价指标构建与应用

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灌溉排水学报 2023年第12期42卷 92-98页

作者：薛绍鹏葛茂生魏福强张骞文西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

【目的】建立综合评价水量分布整体和局部特性的均匀度系数,为喷灌系统优化设计与运行参数的合理配置提供参考。【方法】通过定义正负偏差与偏差分布的概念,提出一种基于偏差分布的均匀系数DUl和DUh。选取Nelson D3000喷头作为研究对象... 详细信息

【目的】建立综合评价水量分布整体和局部特性的均匀度系数,为喷灌系统优化设计与运行参数的合理配置提供参考。【方法】通过定义正负偏差与偏差分布的概念,提出一种基于偏差分布的均匀系数DUl和DUh。选取Nelson D3000喷头作为研究对象,实测和计算其水量分布,对比了均匀系数DUl、DUh、CU、DU对水量分布的评价性能,对发生亏缺灌溉或过量灌溉的敏感度,不同组合间距和工作压力下的均匀性。【结果】①组合间距为1.5R时,发生过量灌溉,仅DUh表现出较差均匀度,此时正偏差集中分布在小区域内。②发生小区域过量灌溉时,CU和DUh具有较高敏感度,分别为11.15%和9.32%;发生小区域亏缺灌溉时,DUl和DUh敏感度分别为4.69%和5.70%。③组合间距对DUh、DUl、CU、DU有显著影响;随着工作压力的增大,DUl和DUh差异显著,CU、DU差异不显著。④参考CU水平分类标准,构建了均匀系数DUl、DUh随正负偏差分布动态变化的评价指标划分标准,假设正负偏差分布相等,DUl和DUh的及格标准分别为70%和130%。【结论】基于偏差分布构建的均匀系数DUl、DUh对于准确评价水量分布均匀性和优化喷灌机配置较CU、DU更为优越。

关键词：喷灌均匀系数偏差分布分布均匀敏感度分析显著性检验

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节能保质的卷盘式喷灌机双喷枪技术

排灌机械工程学报 2022年第12期40卷 1261-1267页

作者：刘一川张锐朱德兰葛茂生高飞赵海青西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

针对卷盘式喷灌机搭载单喷枪灌溉所需工作压力较高的问题,文中提出使用双喷枪组合灌溉,并对双喷枪与单喷枪在不同工作压力下的移动喷洒水量分布开展试验,对比分析2种喷枪在不同轮灌组合间距下的灌水均匀度.结果表明,双、单喷枪工作压力... 详细信息

针对卷盘式喷灌机搭载单喷枪灌溉所需工作压力较高的问题,文中提出使用双喷枪组合灌溉,并对双喷枪与单喷枪在不同工作压力下的移动喷洒水量分布开展试验,对比分析2种喷枪在不同轮灌组合间距下的灌水均匀度.结果表明,双、单喷枪工作压力分别为0.10和0.25 MPa时,其喷洒幅宽分别为45.08和45.60 m,2种喷枪以1.5倍喷头车喷洒半径组合轮灌时,组合均匀度分别为81.72%和80.36%,喷洒效果基本相同.运用等效年值法,对2种喷枪的初始投资、能耗费和年运行费进行对比发现,此工况下,双喷枪的初始投资、能耗费和年运行费分别为27.45,77.58和105.04元/hm^(2),单喷枪分别为12.95,193.96和206.91元/hm^(2),双喷枪初始投资虽略有增加,但能耗费和年运行费较单喷枪分别减小了60.00%和49.23%.因此,使用双喷枪喷洒可在保证喷洒质量的同时,降低工作压力、能耗费和年运行费.

关键词：喷灌技术节能保质卷盘式喷灌机双喷枪工作参数

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相邻喷头射流相互作用对喷洒特性的影响

农业工程学报 2015年第9期31卷 100-106页

作者：葛茂生吴普特朱德兰巩兴晖西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100

相邻喷头喷洒重叠区域内的射流来自不同喷头,喷射过程中往往产生冲撞等相互作用。为研究组合喷头喷洒过程中相邻喷头间射流相互作用对组合喷洒特性造成的影响,选取Nelson D3000锯齿状喷盘喷头和R3000旋转式喷头,对其单独喷洒和以2.5 m... 详细信息

相邻喷头喷洒重叠区域内的射流来自不同喷头,喷射过程中往往产生冲撞等相互作用。为研究组合喷头喷洒过程中相邻喷头间射流相互作用对组合喷洒特性造成的影响,选取Nelson D3000锯齿状喷盘喷头和R3000旋转式喷头,对其单独喷洒和以2.5 m组合间距进行喷洒时的水量分布以及雨滴谱信息进行了测试与比较。结果表明:喷头之间相互影响的强弱程度受喷头几何结构的影响,R3000喷头受组合喷洒时喷头间射流的影响作用不明显;Nelson D3000喷头(锯齿状喷盘)受组合喷洒时喷头间射流的影响作用剧烈,水量分布集中点的位置因射流轨迹的变化而产生偏移,喷灌强度最大点向靠近喷头侧偏移约0.5 m。组合喷洒条件下测点MP5处的降水强度、能量通量密度以及水滴数目较单独射流分别增长91.27%、107.58%和239.29%,其中粒径大于0.9 mm水滴数目的增加对该测点水量和能量提升的贡献率达到40.89%和58.83%。变异性分析结果表明水量和能量的重分布主要是由组合喷洒时增加了水滴之间相互碰撞的机率所引起。在Nelson D3000锯齿状喷盘喷头这类喷头进行水量叠加计算时,应考虑相邻喷头间水滴互相碰撞、结合或碎裂等相互作用对组合后的水量分布形式产生的影响,采用单喷头水量分布直接叠加的方法可能会导致计算精度较低。

关键词：喷头灌溉喷洒相邻喷头理论组合实际叠加喷洒特性

考虑薄膜积灰的日光温室前屋面采光效率模型构建及应用

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农业工程学报 2021年第13期37卷 190-199页

作者：张锐刘一川朱德兰葛茂生西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

为确定自然环境下日光温室前屋面的采光效率,通过实测数据获得杨凌地区冬季长时间无雨状态下棚膜表面的灰尘积累分布情况以及不同太阳入射角及积灰程度下的棚膜透光率,构建了积灰分布模型及棚膜透光率衰减模型,在此基础上结合太阳入射... 详细信息

为确定自然环境下日光温室前屋面的采光效率,通过实测数据获得杨凌地区冬季长时间无雨状态下棚膜表面的灰尘积累分布情况以及不同太阳入射角及积灰程度下的棚膜透光率,构建了积灰分布模型及棚膜透光率衰减模型,在此基础上结合太阳入射角计算模型,采用MATLAB作为开发工具编写日光温室前屋面透光率的计算程序。通过输入温室地理坐标、日期时间、采光面曲线形状、朝向、棚膜材料种类,模拟出采光面上的透光率,并在杨凌地区对模型进行验证与应用。结果表明:同时考虑灰尘和太阳入射角的影响,建立的透光率模型与实测值的模拟精度较高,3个测点的模型计算值与实测值平均绝对误差分别为0.90%、2.13%和2.02%;以杨凌冬至日高采光效率为设计目标,将距温室前屋面底端0.8 m处的点作为控制点,确定2种曲线形状的温室,其前屋面控制点高度分别为0.6和0.8 m;朝向为南偏西5°时,在冬至日正午前后2h内,采光面的太阳入射角处于合理采光角范围内,采光效率较高;在弱光低温的冬季,为保障温室内较高的光照强度,建议选用的前屋面覆盖材料为白色PO膜。该研究可为日光温室棚膜表面采光效率的计算及采光面结构的设计优化提供依据。

关键词：温室薄膜积灰曲线形状朝向透光率