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履带急救车非线性减振系统动态性能优化

振动与冲击 2015年第5期34卷 168-173页

作者：杨猛徐新喜段德光苏卫华苏琛军事医学科学院卫生装备研究所天津300161

针对履带急救车非线性减振系统在随机激励下的动态性能优化问题,首先提出了一种基于改进的分块增维精细积分法和NSGA-Ⅱ算法的多目标参数辨识方法,对履带急救车非线性减振系统进行了参数辨识;然后,应用Sobol’法分析了减振系统各物理参... 详细信息

针对履带急救车非线性减振系统在随机激励下的动态性能优化问题,首先提出了一种基于改进的分块增维精细积分法和NSGA-Ⅱ算法的多目标参数辨识方法,对履带急救车非线性减振系统进行了参数辨识;然后,应用Sobol’法分析了减振系统各物理参数对系统输出的全局灵敏度;最后,应用遗传算法对减振系统进行了动态性能优化。结果表明:经过优化,担架台垂向振动加权加速度均方根值由原来的0.521 0 m/s2下降为0.418 3 m/s2,降幅达19.7%,减振系统动态性能得到了明显改善。

关键词：参数辨识改进的分块增维精细积分法 NSGA-Ⅱ算法 Sobol’法动态性能优化

基于永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪的中间60°同步调制动态性能优化

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电工技术学报 2015年第10期30卷 108-114页

作者：方晓春原佳亮赵冬林飞杨中平北京交通大学电气工程学院北京100044

传统中间60°同步调制,开关序列依据稳态电压波形傅里叶分析得到,动态性能不良。基于基本原理研究与仿真,该文指出特殊脉宽调制动态调节问题的关键是电机目标与实际定子谐波电流能否保持连续。比较现有相关解决方案,提出一种基于永磁同... 详细信息

传统中间60°同步调制,开关序列依据稳态电压波形傅里叶分析得到,动态性能不良。基于基本原理研究与仿真,该文指出特殊脉宽调制动态调节问题的关键是电机目标与实际定子谐波电流能否保持连续。比较现有相关解决方案,提出一种基于永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪的中间60°同步调制。该方法以永磁同步电机定子磁链为观测和控制对象,根据磁链计算值与观测值的误差修正传统方法的开关序列,保证定子磁链轨迹与电流轨迹连续,优化系统动态性能。该文给出了详细的控制信号传递流程图,明确了定子磁链轨迹的计算与观测方法。通过关键变量定义与公式推导,提出了开关序列修正基本规则。所提方法得到了仿真与实验验证。

关键词：中间60°同步调制永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪动态性能优化

基于GWO模糊PI的永磁同步电机动态性能优化

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安徽理工大学学报（自然科学版） 2022年第5期42卷 1-8页

作者：杨洪涛何健张双双沈梅安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室安徽淮南232001

为提升线扫描齿轮测量机的动态响应能力,在传统模糊PI控制的基础上,提出了一种灰狼算法(GWO)和变论域模糊PI相结合的永磁同步电机(PMSM)控制方法,应用灰狼算法和电机控制系统转速误差及误差变化率,实现对模糊PI控制的论域进行实时调节,... 详细信息

为提升线扫描齿轮测量机的动态响应能力,在传统模糊PI控制的基础上,提出了一种灰狼算法(GWO)和变论域模糊PI相结合的永磁同步电机(PMSM)控制方法,应用灰狼算法和电机控制系统转速误差及误差变化率,实现对模糊PI控制的论域进行实时调节,提升了电机控制算法响应速度和抗干扰能力。设计GWO优化变论域模糊PI调速系统仿真模型,搭建实际实验平台分别进行了控制系统仿真比对实验和三轴滑台动态性能测试实验。实验结果证明,相对于传统PI控制和模糊PI控制,GWO变论域模糊PI算法的响应时间更快,抗干扰能力更强,运行平稳性更佳,能够满足线扫描齿轮测量机的动态响应要求。

关键词：永磁同步电机转速控制灰狼算法变论域模糊PI 动态性能优化

高功率密度高动态性能毫米波固态发射组件研究

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雷达科学与技术 2024年第1期22卷 111-118页

作者：夏熙徐小帆张海兵陈文俊中国船舶集团有限公司第七二四研究所江苏南京211153

随着雷达发射技术的发展,发射组件小型化、高功率密度化、高动态性能化成为研究的热点与难点。为提升发射组件的功率密度,基于氮化镓(GaN)器件与波导空间合成技术提出一种堆叠式发射组件设计方案,实现波导功分合成网络与组件盒体的一体... 详细信息

随着雷达发射技术的发展,发射组件小型化、高功率密度化、高动态性能化成为研究的热点与难点。为提升发射组件的功率密度,基于氮化镓(GaN)器件与波导空间合成技术提出一种堆叠式发射组件设计方案,实现波导功分合成网络与组件盒体的一体化集成,同时将多路功放模块堆叠至功分合成网络之上实现组件的高功率密度小型化设计;为提升发射组件的效率,优化其脉冲负载条件下的动态性能,供电单元采用分布式结构,以“半桥LLC+双同步Buck”为主功率拓扑,半桥LLC与同步整流技术的应用实现组件成本的降低与效率的提升,创新性引入状态轨迹控制策略(OTC),在负载突变时,通过采集半桥LLC谐振槽电感电流、谐振电容电压与输出电压实现主拓扑的变频控制,从而优化发射组件的动态性能。以Ka波段200 W固态发射组件为例开展设计,实测结果表明,组件峰值功率达到213 W,平坦度达到±0.2 dB,输出杂散≤-59 dBc,在某频段组件综合效率最大为19.9%,提升了约2.1%,功率密度相比于同波段组件提升了17.98%,达到1 458 W/in3,组件脉冲负载切换动态调整时间提升了19.2%左右,具有明显的优势。

关键词：高功率密度组件动态性能优化固态发射技术同步整流技术状态轨迹控制策略

一种基于离散时域模型的单相PWM整流器控制参数多目标优化设计方法

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电工技术学报 2024年第1期39卷 206-216页

作者：晏益朋余城洋熊露婧罗全明胡书昌输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 美的集团中央研究院佛山528000

单相PWM整流器一般采用电压外环比例积分、电流内环比例谐振的双闭环控制方法,在实现交流侧高功率因数的同时稳定直流侧输出电压,因此受到国内外学者的广泛研究。然而,在内外环控制参数设计阶段,传统设计方法一般根据经验选取控制参数,... 详细信息

单相PWM整流器一般采用电压外环比例积分、电流内环比例谐振的双闭环控制方法,在实现交流侧高功率因数的同时稳定直流侧输出电压,因此受到国内外学者的广泛研究。然而,在内外环控制参数设计阶段,传统设计方法一般根据经验选取控制参数,参数选取范围较大,且无法量化评估控制参数的时域控制效果,导致参数优化整定困难。为此,该文提出一种基于离散时域模型的内外环控制参数多目标优化设计方法。首先,采用传统设计方法确定电压外环比例、积分控制参数以及电流内环比例、谐振控制参数的安全设计空间;然后,基于离散时域模型将安全设计空间正映射至控制参数的时域性能空间,实现电流内环控制参数对交流侧功率因数以及电压外环控制参数对直流侧电压超调量的量化评估。在此基础上,通过进一步约束性能目标得到性能优化设计空间,考虑内外环控制参数的耦合效应,对内外环性能优化设计空间进行重新组合,再将其映射至性能空间,得到内外环控制目标帕累托最优前沿下的最优设计空间,从中选取内外环控制参数的优化设计点,在典型工况下实验测得的交流侧功率因数为0.981 26,直流输出电压超调量绝对值为1.37%,证明了所提优化设计方法的正确性。

关键词： PWM整流器离散时域模型控制器参数多目标优化动态性能优化

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齿轮传动振动分析与动态性能优化设计研究

武钢大学学报 2000年第3期12卷 35-38页

作者：刘景军陈作炳武钢职工大学湖北武汉430080 武汉工业大学湖北武汉430070

论述了当前齿轮传动振动研究的现状及发展趋向 ,对齿轮传动动态性能优化设计进行了探讨。

关键词：齿轮传动振动分析动态性能优化

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机床主轴部件动态性能改进与优化设计新软件

武汉工学院学报 1992年第4期14卷 84-91页

作者：赵宗煜秦开发武汉工学院机械工程一系

本文论述以模态柔度均衡为优化准则,以设计灵敏度分析为设计方法所建立的机床主轴部件动态性能优化设计新软件。并以算例证明本软件的正确性、可行性和有效性。

关键词：动态性能优化机床主轴部件

人字齿行星传动系统动态仿真分析与动力学性能优化

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人字齿行星传动系统动态仿真分析与动力学性能优化

作者：路星星重庆大学

学位级别：硕士

人字齿行星传动系统具有轴向力极小、承载能力强、振动噪声低和运行可靠等特点,被广泛应用于船舶、航空、航天和高精密传动等领域。人字齿行星传动系统作为齿轮传动涡扇（GTF）发动机涡轮与风扇间的减速传动装置,其服役环境恶劣,内部动... 详细信息

人字齿行星传动系统具有轴向力极小、承载能力强、振动噪声低和运行可靠等特点,被广泛应用于船舶、航空、航天和高精密传动等领域。人字齿行星传动系统作为齿轮传动涡扇（GTF）发动机涡轮与风扇间的减速传动装置,其服役环境恶劣,内部动态激励复杂多变,系统振动噪声问题尤为突出。因此,开展GTF发动机人字齿行星传动系统的动态仿真分析与动力学性能优化研究,具有十分重要的理论意义和工程价值。本文以GTF发动机人字齿行星传动系统为研究对象,考虑系统内部非线性耦合动态激励,开展系统耦合动力学建模、固有特性影响分析、动态响应与均载特性分析、动态性能优化等方面研究。论文的主要研究工作如下:（1）基于人字齿轮结构特点和啮合特性,计及齿面摩擦和轴向变形等因素,提出一种齿轮时变啮合刚度改进计算方法,计算了齿轮副的啮合刚度。考虑传动系统时变啮合刚度、齿面摩擦、综合误差和齿侧间隙等内部非线性耦合激励,建立了多分流条件下的人字齿行星传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型。（2）基于人字齿行星传动系统耦合动力学模型,建立了系统自由振动方程,采用子空间迭代法求解系统固有频率和振型向量,阐述了系统的模态类型。结合传动系统频响函数曲线,分析了系统的啮合刚度、支承刚度和左、右侧耦合刚度对系统固有特性的影响规律。（3）利用人字齿行星传动系统动力学模型,结合系统内部动态激励数值表征,编程求得系统稳态运行工况时的振动位移、振动速度、振动加速度和动态啮合力。在此基础上,分析了综合误差、齿面摩擦、啮合刚度以及运行工况对行星传动系统均载特性的影响。（4）考虑时变啮合刚度、综合误差等非线性因素,构建传动系统动态性能优化模型,采用谐波平衡法获取齿轮振动响应解析表达式;以传动系统振动加速度和体积为目标函数,齿轮基本参数为设计变量,系统几何约束、强度约束等为状态变量,编写混合离散优化程序,求解齿轮最优设计参数,优化效果良好。

关键词：人字齿行星传动系统动态响应均载特性动态性能优化

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基于能量分析的直流电机建模及控制技术研究

基于能量分析的直流电机建模及控制技术研究

作者：尹延冰哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在交流电机分析中通过坐标变换对其解耦,将交流电机等效为直流电机进行控制。以直流电机运行过程中的能量为研究对象,分别建立直流电机的稳态和动态能量模型。稳态能量模型中的能量计算时间为固定的开关周期,而动态能量模型考虑的时间... 详细信息

在交流电机分析中通过坐标变换对其解耦,将交流电机等效为直流电机进行控制。以直流电机运行过程中的能量为研究对象,分别建立直流电机的稳态和动态能量模型。稳态能量模型中的能量计算时间为固定的开关周期,而动态能量模型考虑的时间尺度为整个动态过程,将整个动态过程按照能量流动不同分段,分别计算动态过程的持续时间,并分别列写能量平衡方程,实现动态过程的能量建模,动态过程中各段的持续时间、电枢电流大小以及各个阶段的转速等参数均可直接通过能量模型求解,而不必再通过仿真获得。设计基于稳态模型的能量平衡控制策略,此方法不需要整定控制器参数,数学模型简单,能够实现良好的动态与稳态性能,避免PI控制的超调问题,同时针对不同工况的适应性更强。针对系统中各种损耗导致的能量计算偏差,设计基于能量平衡的铜损、机械损耗辨识算法,对能量判据进行实时修正,进一步优化系统的控制性能。基于动态模型的能量平衡控制策略中,过渡过程开关管仅需一次通断,电机转速便可达到并维持在给定值,动态过程中不会出现超调现象,显著提高响应速度,并减少动态过程中由于开关管频繁动作产生的能量损耗。基于Matlab/Simulink仿真平台,实现直流电机双闭环PI控制和能量平衡控制,验证能量平衡控制策略的可行性和优越性,通过仿真结果进一步证明直流电机能量模型的正确性。采用硬件电路结合能量平衡控制实现直流电机调速,实验结果证明能量平衡控制策略的有效性和实用性。

关键词：直流电机动态性能优化数学建模能量分析电机控制