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一种考虑工件材料表面硬度的铣床功率模型

计算机集成制造系统 2018年第4期24卷 905-916页

作者：周丽蓉李方义李剑峰成昌龙孔琳山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室山东济南250061 山东大学机械工程学院山东济南250061

为了降低车间加工能耗、提高制造过程能量效率,建立了铣床待机状态、辅助状态、空载状态、切削状态下的功率模型。针对铣床切削功率,提出一种考虑材料硬度和主轴转速对材料去除功率影响的切削功率改进模型,对同一机床铣削多种工件材料... 详细信息

为了降低车间加工能耗、提高制造过程能量效率,建立了铣床待机状态、辅助状态、空载状态、切削状态下的功率模型。针对铣床切削功率,提出一种考虑材料硬度和主轴转速对材料去除功率影响的切削功率改进模型,对同一机床铣削多种工件材料情况的能耗进行评估,从而在一定程度上扩展现有铣削功率模型的适用范围。针对被测试机床润滑冷却系统工作特性导致待机功率存在间歇变化,提出一种分段函数式待机功率表达模型,相比现有常数式待机功率模型,该模型能够更好地反映机床待机功率情况;经实验研究和实例验证,所提改进功率建模方法及其模型具有良好的平面铣削加工能耗预测准确性。

关键词：数控机床功率模型能耗评估材料硬度

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功率模型及低功率的查询计划

功率模型及低功率的查询计划

作者：刘晓伟哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着网络应用的普及和信息采集技术的发展，人类产生和获取数据的能力也迅速发展，导致海量数据几乎无处不在。为了有效支持海量数据的管理和计算，大规模和超大规模数据中心应运而生。但是随着数据中心技术的发展，数据中心消耗的能量... 详细信息

随着网络应用的普及和信息采集技术的发展，人类产生和获取数据的能力也迅速发展，导致海量数据几乎无处不在。为了有效支持海量数据的管理和计算，大规模和超大规模数据中心应运而生。但是随着数据中心技术的发展，数据中心消耗的能量越来越多，能量费用占数据中心成本的比例也逐年上升。因此，能量消耗已经成为数据中心中不容忽视的问题，能量管理技术也越来越重要，已经成为数据中心的一个重要的度量标准和设计因素。如何准确预测系统消耗的功率是进行有效能量管理的基础，而预测系统消耗的功率主要通过构建功率模型来完成。但是，现有的功率模型只是针对单核CPU，而没有考虑多核CPU的情况，而且随着硬件技术的发展多核CPU服务器越来越普遍。因此，本文首先基于多核CPU提出了多核CPU功率模型，其次在考虑CPU利用率的情况下提出了一个新的内存功率模型，最后根据本文提出的多核CPU功率模型、内存功率模型以及磁盘功率模型构建了一个新的整机功率模型。真机实验结果表明本文提出的多核CPU功率模型和内存功率模型比现有的功率模型在预测功率消耗方面更精确。 DBMS作为数据中心中一个重要软件，承担了数据中心中的大部分任务负载，同时也消耗了数据中心中大部分能量。但现在很少有研究关注DBMS查询执行计划的功率有效性。现有的DBMS生成的查询执行计划只考虑了时间代价，而没有考虑功率代价。针对这种情况，本文考虑重新设计查询优化器，生成功率有效的查询执行计划。本文构建了查询计划功率模型来预测查询计划基础操作的功率消耗，提出了生成功率有效的查询执行计划的算法。通过基于TPC-H标准的实验，证明了查询计划功率模型的准确性，生成了功率有效的查询执行计划。本文比较了传统的查询执行计划与功率有效的查询执行计划，证明了算法的有效性。

关键词：数据中心能量管理功率模型查询计划功率优化

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沥青路面铣刨功率模型仿真与试验研究

沥青路面铣刨功率模型仿真与试验研究

作者：管付银长安大学

学位级别：硕士

在实际的铣刨机工作工程中,路面的材料不同、铣刨厚度、铣刨宽度、外界环境等使铣刨机作业工况复杂多变,面对复杂多变工况,没有现成的铣刨理论依据,更无法预测铣刨复杂工况功率大约需要消耗多少,故司机无进行法合理的操作。只能遇到问题... 详细信息

在实际的铣刨机工作工程中,路面的材料不同、铣刨厚度、铣刨宽度、外界环境等使铣刨机作业工况复杂多变,面对复杂多变工况,没有现成的铣刨理论依据,更无法预测铣刨复杂工况功率大约需要消耗多少,故司机无进行法合理的操作。只能遇到问题后,进行尝试改变其中参数进行解决问题,只有在完成铣刨复杂工况后才能发现消耗功率的大小。因此通过铣刨功率模型预测功率才能使铣刨机面对复杂工况由被动控制变成主动控制,在铣刨复杂工况之前,依靠现有的理论依据进行调节铣刨机的主要参数(例如调节行驶速度、铣刨转子转速等)去适应复杂工况,这样就做到了主动控制,减少了能量损失,实现铣刨功率预测。本文第一步研究路面的粘-弹-塑性与强度特性、沥青路面的工作特性及影响因素,确定各种因素对路面的作用。在此基础上分析沥青路面的铣刨机理,确定沥青路面破坏的流变模型以及适用流变模型的判别条件,第二步对铣刨转子的运动学、动力学进行研究分析。在运动学中主要分析了铣刨刀具的运动轨迹、铣刨水平进距、铣刨厚度的变化规律以及影响铣刨厚度变化规律中的参数在单一因素变化时对其变化规律曲线的影响。在动力学中首先分析了铣刨力的来源,研究单刀铣刨转子铣刨路面时铣刨转子由旋转运动产生的铣刨阻力),直线运动产生的犁削阻力,建立铣刨阻力模型。在此基础之上进行推导出单刀水平方向阻力)、单刀垂直方向阻力(1)等力学模型,并且还建立了铣刨阻力、摩擦力的简化模型。同理,建立多刀铣刨转子铣刨阻力、犁削阻力模型,在此基础之上进行推导出多刀水平方向阻力、多刀垂直方向阻力模型,最后在运动学和动力学模型的基础之上建立单、多刀铣刨预测功率模型。第三步一方面确定铣刨转子的直径、铣刨刀具基本角度、刀具的布置主要参数、铣刨刀具多刀的排布原则以及排布方法,其中在多刀铣刨转子刀具排布时为了简化刀具的复杂性,提出来了使用坐标法排布。最后单刀、多刀铣刨转子模型的建立、装配、导出。另一方面设计单刀铣刨试验方案。第四步首先把单刀、多刀铣刨转子模型导入Adams中,在Adams给单刀、多刀铣刨转子模型设置材料参数、添加相应的约束及驱动、在铣刨转子刀尖点添加外载荷、设置设计变量、加载AKISPL样条曲线、设置适当的仿真时间和步数,最后进行Adams仿真,在对单刀铣刨仿真工作过程仿真中,分析单刀铣刨转子刀尖点瞬时速度曲线、铣刨阻力、摩擦力、犁削阻力以及铣刨阻力、摩擦力、犁削阻力在水平、垂直、横向方向的各分力、分力合成。最后获得单刀铣刨转子)、)功率预测曲线。同理,获得多刀铣刨转子功率预测曲线。

关键词：铣刨转子动态仿真功率模型

基于ZF处理的Massive MIMO系统功率模型与能量效率研究

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基于ZF处理的Massive MIMO系统功率模型与能量效率研究

作者：彭斌江西理工大学

学位级别：硕士

Massive MIMO作为5G关键技术,已经取得了广泛的研究。Massive MIMO系统的主要特征是在基站端配备成百上千根的天线来服务小区中几十个终端用户。该技术在不增加带宽的前提下,充分利用空间自由度,不仅能够显著提高信道容量,而且还可以有... 详细信息

Massive MIMO作为5G关键技术,已经取得了广泛的研究。Massive MIMO系统的主要特征是在基站端配备成百上千根的天线来服务小区中几十个终端用户。该技术在不增加带宽的前提下,充分利用空间自由度,不仅能够显著提高信道容量,而且还可以有效提高能量效率。由于在Massive MIMO系统中基站配置的天线数目较多,并且每根天线上都需要配备与之对应的射频链路,从而导致总的射频链路消耗的功率急剧上升。此外大规模的天线阵列同时也会增加系统硬件和计算的复杂度。因此在基站端配置合适的天线数目并维持较高的能量效率是一个十分值得研究的课题。本文的研究工作主要有以下几点:首先分析了Massive MIMO系统中主要的功耗来源。基于分析,选择一种更适合Massive MIMO的功率消耗模型。该模型不仅反映了射频链路的功耗随天线数目增加的变化趋势,此外还考虑了诸如信号编解码、收发两端的线性处理、信道估计所消耗的功率。其次考虑到未来无线通信对节能的要求,本文使用一种高能效方案来最大化系统能量效率。基于上述功率消耗模型,推导出使用ZF算法处理时用户数目、基站天线数、发射功率三个参数的最佳闭式表达。通过联合这三个系数来充分挖掘系统的最佳能量效率。针对单小区中通过穷举计算方式复杂度较大的问题,本文使用一种迭代算法来加快收敛系统最佳值的速率。本文使用的迭代算法在仿真中以更低的复杂度获得了与穷举算法相同的性能。最后,为研究不同程度的导频污染与能量效率的关系,本文研究了Massive MIMO多小区系统中不同导频复用因子下最大能量效率的比较。在仿真结果中得到了与单小区类似的结论:当基站天线数目增加时,可以通过增加发射功率来提升系统能量效率;根据闭式表达式所获得的参数值能够使系统达到最佳能量效率。

关键词： Massive MIMO 最大化能量效率迭代算法功率模型

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感应加热电源功率模型预测移相控制技术研究

感应加热电源功率模型预测移相控制技术研究

作者：刘瑞强西安理工大学

学位级别：硕士

感应加热装置是利用电磁感应原理把电能转化为热能的设备,与传统的加热设备相比具有无污染以及容易实现自动化等诸多优点,已被应用于许多工业领域,如透热、熔炼、热处理和焊接等。在大功率情况下,通常还要求电流响应速度要快,然而对于... 详细信息

感应加热装置是利用电磁感应原理把电能转化为热能的设备,与传统的加热设备相比具有无污染以及容易实现自动化等诸多优点,已被应用于许多工业领域,如透热、熔炼、热处理和焊接等。在大功率情况下,通常还要求电流响应速度要快,然而对于传统的PI控制器其调节时间比较长,很难满足系统对控制性能的要求。为了提高系统的动静态性能,本文将基于单相全桥拓扑的感应加热电源作为研究的对象,对模型预测控制技术在感应加热系统中的应用进行了研究。本文首先阐述了感应加热电源的工作原理,分析了系统的拓扑结构以及调功方式,针对负载等效模型介绍了串联电路谐振特性。然后建立系统的离散状态空间模型及功率模型,并利用MATLAB对系统模型进行验证。接着重点介绍了模型预测控制技术的原理,并设计出感应加热电源功率模型预测控制算法及模型补偿算法,使性能指标函数达到最优来求解控制量。本文采用MATLAB/SIMULINK搭建仿真模型,并对所设计的预测控制器与PI控制器的控制效果进行分析比较。最后搭建感应加热实验平台完成了系统控制性能实验验证。实验结果表明,采用预测控制器的感应加热电源其输出功率能够跟踪到给定功率。同时,系统输出功率稳定,鲁棒性好。

关键词：感应加热预测控制功率模型补偿算法

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一种特高压逆变站的等效功率模型

电网与清洁能源 2020年第10期36卷 48-54页

作者：仇娜陈谦金哲倩黄磊李凡凡张琦河海大学能源与电气学院江苏南京211100 江苏省电力有限公司江苏连云港222002 安徽省电力有限公司安徽宣城242000

特高压直流换流站的功率模型影响着大电网机电过程仿真的准确性,进而影响着大电网的安全稳定运行。现有的电磁暂态模型过于复杂,而准稳态模型以及稳态模型显得粗糙。因此,建立详略得当的换流站功率模型极为重要。在特高压直流系统的运... 详细信息

特高压直流换流站的功率模型影响着大电网机电过程仿真的准确性,进而影响着大电网的安全稳定运行。现有的电磁暂态模型过于复杂,而准稳态模型以及稳态模型显得粗糙。因此,建立详略得当的换流站功率模型极为重要。在特高压直流系统的运行机理与功率输出特性分析的基础上,提出了一种等效功率模型。对模型参数分类后,提出了模型参数的获取策略。最后结合不同故障类型下逆变站功率相应的特点,采用详细电磁的仿真波形,对敏感参数进行了参数拟合和校核,并通过建立简化模型验证了模型及获取参数的正确性。

关键词：特高压直流换流站功率模型参数拟合

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铣刨机输出功率模型的研究

装备制造技术 2017年第11期 125-127页

作者：管付银孙瑞峰长安大学陕西西安710018

根据对铣刨机输出功率影响因素的理论分析,发现影响铣刨机功率的因素较多,并且难以控制,在理想的条件下,利用单一因素法,选择了机器的作业速度作为铣刨机输出功率模型参数,并且进行输出功率曲线拟合。结果表明:铣刨机假定的功率曲线模... 详细信息

根据对铣刨机输出功率影响因素的理论分析,发现影响铣刨机功率的因素较多,并且难以控制,在理想的条件下,利用单一因素法,选择了机器的作业速度作为铣刨机输出功率模型参数,并且进行输出功率曲线拟合。结果表明:铣刨机假定的功率曲线模型是一种简化模型,具有一定的代表性,为了减少发动机的功率损失以及获得高质量的路面,操作铣刨机需要高经验的工作人员,增加了成本,而利用假定的功率曲线模型可以不需要上面的条件就可以达到目的,所以在一定条件下,假定的功率曲线模型可以代替铣刨机实际功率曲线模型。

关键词：功率模型曲线拟合曲线模型

考虑饱和效应的无刷双馈发电机功率模型预测控制

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电工技术学报 2021年第17期36卷 3721-3729页

作者：魏新迟许利通骆仁松程明朱建国国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 东南大学电气工程学院南京210096 南瑞继保电气有限公司南京211102 悉尼大学电气与信息工程学院悉尼NSW 2006

该文建立了无刷双馈发电机(BDFIG)考虑饱和效应的动态模型,详细分析了有功功率与无功功率分配,提出考虑饱和效应的功率模型预测控制策略。基于无刷双馈发电机的饱和特性进行励磁电感估算,实时修正每周期输入至控制器的电感参数,实现了... 详细信息

该文建立了无刷双馈发电机(BDFIG)考虑饱和效应的动态模型,详细分析了有功功率与无功功率分配,提出考虑饱和效应的功率模型预测控制策略。基于无刷双馈发电机的饱和特性进行励磁电感估算,实时修正每周期输入至控制器的电感参数,实现了功率的精确控制,保证控制侧电流的正弦度和较低的开关频率。通过对功率模型预测控制系统的仿真及实验研究,明确了影响饱和效应的运行因素,最后通过实验验证了所提控制策略的有效性。

关键词：无刷双馈发电机功率模型模型预测控制饱和效应

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基于离散元的辊式磨粉机齿辊功率研究

食品与机械 2024年第3期40卷 104-109页

作者：赵岐峰武文斌王雪峰贾华坡河南工业大学河南郑州450001 郑州科技学院河南郑州450001

目的:优化辊式磨粉机I皮磨小麦制粉操作参数,降低制粉能耗。方法:利用EDEM离散元仿真软件,对轧距、喂料量、转速及转速比等关键制粉因素设计Box-Behnken试验,探究操作参数与制粉功率的关系。结果:对齿辊破碎功率影响的显著性排名依次为... 详细信息

目的:优化辊式磨粉机I皮磨小麦制粉操作参数,降低制粉能耗。方法:利用EDEM离散元仿真软件,对轧距、喂料量、转速及转速比等关键制粉因素设计Box-Behnken试验,探究操作参数与制粉功率的关系。结果:对齿辊破碎功率影响的显著性排名依次为:转速比、轧距、喂料量、转速比二次项、轧距二次项、轧距和转速比交互、喂料量和转速比交互、轧距和喂料量交互。根据I皮磨粉机出粉要求不同,得到最优参数组合:较细出粉时轧距为0.67 mm、喂料量803.60 kg/(cm·d)、快辊转速537.68 r/min、转速比2.64。较粗出粉时得到低功耗的最佳轧距为0.79 mm、喂料量803.83 kg/(cm·d)、快辊转速576.08 r/min、转速比2.23。结论:仿真模拟结果与实测结果误差在合理范围内,建立的离散元制粉模型可用于小麦制粉时的功率预测。

关键词：小麦磨辊 EDEM仿真功率模型

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