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透平式能量回收一体机水润滑轴承四自由度动力特性

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排灌机械工程学报 2023年第8期41卷 787-794页

作者：郎涛敬睿李岩潘文翊胡敬宁张德胜江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为研究水润滑轴承转子系统运行时转子受载不平衡导致轴颈产生倾斜的问题,针对透平式能量回收一体机转子系统以轴承在中间支撑、载荷在两端的结构特点,提出了一种通过联立转子动力学方程与雷诺方程并基于有限差分法求解滑动轴承四自由度... 详细信息

为研究水润滑轴承转子系统运行时转子受载不平衡导致轴颈产生倾斜的问题,针对透平式能量回收一体机转子系统以轴承在中间支撑、载荷在两端的结构特点,提出了一种通过联立转子动力学方程与雷诺方程并基于有限差分法求解滑动轴承四自由度非线性轴心轨迹的数值计算方法.采用四阶龙格库塔法迭代求解转子运动方程,系统分析了加载在轴两端的周期性载荷对转子轴心轨迹的影响.研究结果表明,叶轮受到水力激振力产生力矩,使主轴发生倾斜,主轴两端的轴心轨迹振幅明显大于中间位置;水力激振力相位差可影响转子系统的稳定性,当激振力相位差为0°时,轴颈不发生倾斜;随着水力激振力相位差增大,轴颈倾斜角度增大,轴两端的轴心轨迹振幅增大,转子系统运行稳定性变差;在主轴两端安装叶轮时应保持叶片相位角相同,可提高转子稳定性.研究成果可为高速水润滑轴承转子系统的设计提供理论指导.

关键词：水润滑轴承四自由度数值计算转子系统轴心轨迹

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四自由度调制下DAB变换器的自抗扰控制

电力电子技术 2023年第5期57卷 106-108页

作者：张皓同向前尹军宋卫章西安理工大学电气工程学院陕西西安710054

采用变频加三移相(TPS)的四自由度调制可以提高双有源桥(DAB)变换器工作效率。为改善四自由度调制下DAB变换器动态响应性能,提出了一种基于虚拟功率控制的自抗扰控制(ADRC)策略,建立了从虚拟功率到系统输出电压的数学模型,设计了一种四... 详细信息

采用变频加三移相(TPS)的四自由度调制可以提高双有源桥(DAB)变换器工作效率。为改善四自由度调制下DAB变换器动态响应性能,提出了一种基于虚拟功率控制的自抗扰控制(ADRC)策略,建立了从虚拟功率到系统输出电压的数学模型,设计了一种四自由度调制下DAB变换器ADRC结构,并搭建了实验样机进行验证。

关键词：双有源桥变换器四自由度自抗扰控制

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四自由度行星变速机构方案性能规律研究

兵工学报 2016年第10期37卷 1770-1777页

作者：李慎龙毛明盖江涛刘树成北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072

为解决四自由度行星变速机构方案数量大、优选计算复杂的问题,开展四自由度行星变速机构方案性能规律研究。根据四自由度行星传动的构件之间运动学关系,建立方案模型中制动构件、离合器和辅助构件等系数、各挡传动比、行星排特性参数、... 详细信息

为解决四自由度行星变速机构方案数量大、优选计算复杂的问题,开展四自由度行星变速机构方案性能规律研究。根据四自由度行星传动的构件之间运动学关系,建立方案模型中制动构件、离合器和辅助构件等系数、各挡传动比、行星排特性参数、行星轮相对转速、操纵力矩和效率的数学模型。针对同一机构类型所有可能的方案模型,分析各项性能指标的内部规律,提出按照相同操纵逻辑原则进行构件组模型分类的方法,在传动方案可行性优选时,对于同一类所有构件组模型只需进行一次计算。通过实例计算表明,该方法有效减小了行星传动方案优选计算量,提升了方案优选效率。

关键词：兵器科学与技术四自由度行星传动方案性能

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四自由度压电微夹钳的设计

机械工程学报 2017年第23期53卷 165-173页

作者：崔玉国王子宾马剑强郑军辉邬亮恩宁波大学机械工程与力学学院宁波315211

为降低微夹钳前端执行机构的复杂度,探索四自由度压电微夹钳的实现问题。通过在被设计成夹钳形状的两个压电单晶片的非黏结面上制作相互绝缘的驱动电极,且使两个非黏结面上驱动电极相互对齐的方法,设计出了可同时产生夹持方向与垂直于... 详细信息

为降低微夹钳前端执行机构的复杂度,探索四自由度压电微夹钳的实现问题。通过在被设计成夹钳形状的两个压电单晶片的非黏结面上制作相互绝缘的驱动电极,且使两个非黏结面上驱动电极相互对齐的方法,设计出了可同时产生夹持方向与垂直于夹持方向位移的四自由度压电微夹钳;采用压电悬臂梁变形理论,推导出了钳指位移同钳指几何参数、驱动电压的关系,进而在对钳指进行尺寸优化的基础上,采用有限元方法分析了其静动态特性;最后,对微夹钳的静动态特性进行了测试,结果表明:当驱动电压为60 V时,左钳指、右钳指在夹持方向上的位移分别为25.7μm、26.1μm,左、右钳指在垂直于夹持方向上的位移分别为33.5μm、32.8μm,钳指位移具有很好的重复性;微夹钳在夹持方向和垂直于夹持方向的固有频率分别为2.35 k Hz、0.62 k Hz;在15 V的阶跃电压作用下,微夹钳在夹持方向和垂直于夹持方向的响应时间均为0.23 s。

关键词：压电微夹钳四自由度结构设计特性分析与测试

双有源桥变换器电流峰-峰值优化的四自由度调制策略研究

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双有源桥变换器电流峰-峰值优化的四自由度调制策略研究

作者：吴亿豪华南理工大学

学位级别：硕士

随着全球对环境保护和可持续发展的关注逐渐增加,以及我国对“双碳”目标的重视,采用清洁、可再生的新能源替代传统化石能源已经成为时代发展的趋势。双有源桥变换器因具有结构对称、电气隔离和双向功率流动等优点,在新能源储能系统和... 详细信息

随着全球对环境保护和可持续发展的关注逐渐增加,以及我国对“双碳”目标的重视,采用清洁、可再生的新能源替代传统化石能源已经成为时代发展的趋势。双有源桥变换器因具有结构对称、电气隔离和双向功率流动等优点,在新能源储能系统和电动汽车充电系统等领域得到了广泛的应用。由于双有源桥变换器用以实现电气隔离的高频变压器采用的是固定绕组,当输入和输出电压不匹配时,会导致较大的电流峰-峰值,降低变换器效率。因此,本文提出了一种基于四自由度的电流峰-峰值优化调制策略来减小电压不匹配时的电流峰-峰值,进而提高变换器的效率。本文首先介绍了双有源桥变换器的基本工作原理。对三重移相调制、双侧非对称占空比调制的工作状态进行详细分析,建立三重移相调制、双侧非对称占空比调制下的传输功率和电流峰-峰值数学表达式。随后对三自由度调制方式进一步分析,指出多自由度调制方式可以在相同功率点对应更多种移相角组合,从而具有更多的优化空间。随后基于三重移相调制提出了四自由度调制策略,根据不同的电感电流波形,将四自由度调制策略划分成不同的工作模式,并以某些特定的工作模式为例,推导了传输功率和电流峰-峰值的数学模型。研究表明,四自由度调制包含了三重移相所有的工作模式,能够很好地统一传统移相调制方式,进一步拓宽了优化的空间。接下来以最小电流峰-峰值为优化目标,利用Karush-Kuhn-Tucker条件下的拉格朗日乘子法求解最优自由度解集;然后根据传输功率范围和电压传输比的大小进行分段比较,最终获得全局电流峰-峰值最小值。通过理论分析发现:与三自由度调制方式相比,四自由度调制方式能够在轻载和中载的情况下进一步降低电流峰-峰值,并进行了仿真验证。最后搭建样机进行实验验证,实验过程中在不同电压传输比下分别对轻载、中载、半载情况进行验证,实验结果表明,本文所提出的四自由度调制能够有效地减小轻载和中载时的电流峰-峰值,提高变换器的传输效率。尤其在输入输出电压不匹配时,优化效果更加显著。

关键词：双有源桥四自由度电流峰-峰值效率

同方学位论文库评论

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四自由度汽车磁流变半主动悬架最优控制研究

系统仿真学报 2020年第9期32卷 1818-1824页

作者：贾永枢缪阿海浙江工贸职业技术学院浙江温州325003

应用汽车行驶动力学理论,以1/2汽车悬架模型为研究对象,建立四自由度汽车磁流变半主动悬架动力学方程和空间状态方程,设计了半主动悬架线性二次型最优控制器及控制算法,提出了汽车振动速度分段式磁流变半主动悬架最优控制策略。在SIMUL... 详细信息

应用汽车行驶动力学理论,以1/2汽车悬架模型为研究对象,建立四自由度汽车磁流变半主动悬架动力学方程和空间状态方程,设计了半主动悬架线性二次型最优控制器及控制算法,提出了汽车振动速度分段式磁流变半主动悬架最优控制策略。在SIMULINK软件中建立悬架仿真模型,仿真分析磁流变半主动悬架最优控制效果,仿真结果表明,汽车磁流变半主动悬架应用最优控制算法和分段控制策略可以降低车身垂向振动加速度和车身俯仰角加速度,提高了悬架平顺性。

关键词：半主动悬架磁流变减振器最优控制四自由度

四自由度压电微夹钳的结构设计及尺寸参数优化

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纳米技术与精密工程 2016年第1期14卷 41-47页

作者：王子宾崔玉国孙庆龙郑军辉邬亮恩宁波大学机械工程与力学学院宁波315211 首信自动化信息技术有限公司唐山064400

为提高微夹钳操作微对象时的灵活性,探索四自由度压电微夹钳的实现问题,将制成相应形状并分割驱动电极的两片压电陶瓷晶片进行粘结,制作出微夹钳,并将两组空间垂直交叉的横向逆压电效应作用于钳指上,使单个钳指产生夹持方向和垂直于夹... 详细信息

为提高微夹钳操作微对象时的灵活性,探索四自由度压电微夹钳的实现问题,将制成相应形状并分割驱动电极的两片压电陶瓷晶片进行粘结,制作出微夹钳,并将两组空间垂直交叉的横向逆压电效应作用于钳指上,使单个钳指产生夹持方向和垂直于夹持方向的微位移,从而使整个微夹钳(两个钳指)具有4个自由度.在综合考虑微夹钳输出位移、固有频率、制作工艺的情况下,采用有限元分析方法,对钳指长度、宽度、厚度进行了优化,对优化后微夹钳的输出位移和振型进行了分析.对微夹钳的输出位移进行了测试,结果表明:在60 V的最高驱动电压作用下,左、右两钳指沿夹持方向的最大位移分别为25.6μm、24.3μm,沿垂直于夹持方向的最大位移分别为32.1μm、30.9μm;两钳指的输出位移具有良好的重复性.

关键词：压电微夹钳四自由度结构设计特性分析性能测试

基于支持向量机的四自由度船舶操纵运动黑箱建模

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中国造船 2014年第3期55卷 147-155页

作者：王雪刚邹早建任如意蔡韡上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国船舶重工集团公司第七〇七研究所(九江) 九江332000

基于整体型船舶操纵运动数学模型,结合船舶操纵运动中横倾运动的特点,建立了应用支持向量机的四自由度船舶操纵运动黑箱预报模型。对某集装箱船进行了10°/10°、15°/15°、20°/20°Z形试验和5°、15°、35°回转试验的数值仿真,获得... 详细信息

基于整体型船舶操纵运动数学模型,结合船舶操纵运动中横倾运动的特点,建立了应用支持向量机的四自由度船舶操纵运动黑箱预报模型。对某集装箱船进行了10°/10°、15°/15°、20°/20°Z形试验和5°、15°、35°回转试验的数值仿真,获得了操纵运动仿真数据;使用1%的15°/15°、20°/20°Z形试验和5°、15°回转试验仿真数据来训练支持向量,并用训练好的支持向量机预报10°/10°、20°/20°Z形试验和35°回转试验;将预报结果与仿真试验数据进行对比,验证了所提出黑箱预报模型的有效性及良好的泛化性能。

关键词：船舶操纵黑箱建模支持向量机四自由度

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基于神经网络的四自由度船舶操纵运动预报

中国造船 2013年第4期54卷 155-162页

作者：蔡韡任元洲严传续彭涛中国船舶重工集团公司第七〇七研究所(九江) 九江332000 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

结合船舶操纵运动中横摇运动的特点,建立了基于径向基神经网络的四自由度船舶操纵运动预报模型。通过Z形试验和回转试验的部分仿真数据充分训练该神经网络,然后使用训练好的网络预报10°/10°Z形操纵运动,并将预报结果与仿真值进行对比... 详细信息

结合船舶操纵运动中横摇运动的特点,建立了基于径向基神经网络的四自由度船舶操纵运动预报模型。通过Z形试验和回转试验的部分仿真数据充分训练该神经网络,然后使用训练好的网络预报10°/10°Z形操纵运动,并将预报结果与仿真值进行对比,验证了所提出预报方法的有效性。同时基于该网络预报20°/20°Z形操纵运动和35°回转运动,证明该预报方法的具有良好泛化能力。

关键词：船舶操纵运动预报神经网络四自由度