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磁悬浮轴承的鲁棒模型预测控制

轴承 2024年

作者：卫朝阳周鹏华韦健宗陆明德明阳智慧能源集团股份公司

针对传统模型预测控制下磁悬浮轴承-转子系统抗干扰能力弱的问题，引入鲁棒H∞控制方法，采用Min-Max鲁棒模型预测控制增强系统的鲁棒性。基于Min-Max鲁棒预测控制，将系统外部干扰输入到控制性能输出的范数作为最优化指标，联系控制输... 详细信息

针对传统模型预测控制下磁悬浮轴承-转子系统抗干扰能力弱的问题，引入鲁棒H∞控制方法，采用Min-Max鲁棒模型预测控制增强系统的鲁棒性。基于Min-Max鲁棒预测控制，将系统外部干扰输入到控制性能输出的范数作为最优化指标，联系控制输入约束和输出约束的不等式形式，构造LMI（矩阵不等式）最优化问题作为滚动优化算法的代价函数。根据干扰输入仿真结果表明：Min-Max鲁棒模型预测控制能够有效的抑制外部干扰对系统输出的影响，提高系统抗干扰性能以及自平衡调节的能力。

关键词：磁悬浮轴承鲁棒性鲁棒预测控制 LMI

BAS-BP控制模型在化工厂空调节能中的应用研究

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粘接 2024年第9期51卷 124-127页

作者：张荣强夏伟敏王丹张淼张瑞恒陈宁孙佳禾徐琴国网中兴有限公司北京100053 北京中兴物业管理有限公司北京100032 江苏联宏智慧能源股份有限公司江苏南京210046

实施能源控制,降低化工材料企业能源消耗对企业实施转型升级,提升企业市场竞争力具有至关重要的意义。对化工企业厂房空调系统进行了分析,将空调系统能效比作为节能智能控制的目标。采用BAS对BP神经网络初始权值与偏置进行优化,得到了BA... 详细信息

实施能源控制,降低化工材料企业能源消耗对企业实施转型升级,提升企业市场竞争力具有至关重要的意义。对化工企业厂房空调系统进行了分析,将空调系统能效比作为节能智能控制的目标。采用BAS对BP神经网络初始权值与偏置进行优化,得到了BAS-BP模型,通过该模型对厂房空调系统实施节能智能控制。将该节能智能控制模型应用于某化工材料企业中,通过520次迭代,厂房内温度区域稳定,为24.5℃,同时得到了各影响因素的值。这对化工材料企业厂房空调节能智能控制提供了数据支撑。

关键词： BAS-BP网络节能智能控制化工材料企业

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风电机组零部件高温及高加速试验研究

风能 2024年第4期 78-85页

作者：黎相昊厉旭旺魏煜锋明阳智慧能源集团股份有限公司

当前,风电机组领域只在关键部件—发电机、主控和变流器上制定了高温试验相关标准要求1-8,尚未建立其他零部件,如发电机减震垫的试验标准。目前,高温试验仅用于短期内验证样品的可靠性,缺少充分评估持续性高温老化对风电机组零部件全生...

当前,风电机组领域只在关键部件—发电机、主控和变流器上制定了高温试验相关标准要求1-8,尚未建立其他零部件,如发电机减震垫的试验标准。目前,高温试验仅用于短期内验证样品的可靠性,缺少充分评估持续性高温老化对风电机组零部件全生命周期寿命的影响。鉴于风电机组质量可靠性要求日益提高,以及预计海外风电呈现高增长态势9,部分已经出口至炎热地区,高温试验研究及相应标准制定显得尤为关键。

关键词：

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风力机组尾流模型适用性评价

南方能源建设 2024年第1期11卷 42-53页

作者：李胜葛文澎吴嘉诚曲春明孙睿明阳智慧能源集团股份公司广东中山528437

[目的]风力机组的尾流效应是风电场能量损失的重要因素,研究机组尾流有利于优化机组排布,提升风电场的经济性。[方法]分别对8种常见尾流模型的尾流风速衰减、湍流强度预测情况进行对比研究。为确保评估的合理性,基于风场测量数据及风洞... 详细信息

[目的]风力机组的尾流效应是风电场能量损失的重要因素,研究机组尾流有利于优化机组排布,提升风电场的经济性。[方法]分别对8种常见尾流模型的尾流风速衰减、湍流强度预测情况进行对比研究。为确保评估的合理性,基于风场测量数据及风洞实验数据进行定量分析,对比数据范围限定于风机下游距离3倍到10倍风轮直径。[结果]分析结果表明:对于尾流风速预估,二维模型较一维模型与实际尾流风速分布结构更契合,其中Jensen-Guass有着更好的尾流宽度预测,而2D-k-Jensen尾流中心风速预测精度更高且多工况适应性更强,最大平均偏差及偏差标准差分别为8.7%、5.5%,均适用于机组尾流风速预估。一维模型中的Jensen模型尾流中心风速预估能力虽最好,部分工况平均偏差低于10%,但Park模型在尾流风速水平分布预测上表现更佳,案例2中预测性能与二维模型相当,各工况平均偏差均低于10%,较前者更适合尾流速度预测。对于湍流强度的预测,Ishihara模型在湍流结构的预测展现出明显优势,平均偏差均低于10%,但尾流中心处湍流强度预测结果较差,不利于下游机组位置处湍流强度的预测,其余模型中Frandsen、Jensen-Guass在低环境湍流强度工况的预测相对较好,但高环境湍流强度下两者存在相反趋势,Frandsen模型预测精度更高,适合机组湍流强度预估,而Jensen-Guass的预估结果远大于实验值,预测结果较不稳定。高上游风速下各模型尾流风速预估精度均有较大的提升,环境湍流强度的提高对模型尾流风速和湍流强度预估精度有一定的促进作用,Jensen-Guass模型除外。[结论]Jensen-Guass和2D-k-Jensen模型尾流风速预测值与实测数据吻合较好,Frandsen模型湍流强度预测性能更佳,可作为海上风场机位排布优化及尾流控制分析的参考尾流模型。

关键词：风力机组尾流模型风速衰减湍流强度实测数据对比研究

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风电机组机舱内环境湿热及高加速试验研究

风能 2024年第7期 58-64页

作者：黎相昊厉旭旺魏煜锋明阳智慧能源集团股份有限公司

高湿高热环境,容易导致风电设备发生老化、腐蚀或故障。肖远航等1的研究表明,经湿热老化后的风电叶片碳玻复合材料的纤维和树脂界面会发生严重破坏,且随着湿热老化时间增加,材料力学性能也会下降。詹耀2介绍了南方湿热环境下的风电场,...

高湿高热环境,容易导致风电设备发生老化、腐蚀或故障。肖远航等1的研究表明,经湿热老化后的风电叶片碳玻复合材料的纤维和树脂界面会发生严重破坏,且随着湿热老化时间增加,材料力学性能也会下降。詹耀2介绍了南方湿热环境下的风电场,金属在环境相对湿度超过其临界湿度时,表面会吸附一层电解液膜,使化学腐蚀变成电化学腐蚀,大大增加腐蚀速度。李丰田3介绍了风电箱变短路来源之一为内外腔存在温差,即便在相对湿度低于50%时箱体内壁也可能产生凝露,从而导致绝缘能力下降发生短路。

关键词：

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齿轮箱行星轮系故障诊断与原因分析

机械传动 2024年第9期48卷 128-138页

作者：王子顺汪韵朗赵东辉明阳智慧能源集团股份公司广东中山528400

综合运用振动信号分析、内窥镜检查、宏观观察、金相分析、扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)分析、能谱仪分析(Energy Dispersive Spectroscopy,EDS)和力学性能试验等多种技术手段,针对某型号风电齿轮箱出现的沿齿槽径向开... 详细信息

综合运用振动信号分析、内窥镜检查、宏观观察、金相分析、扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)分析、能谱仪分析(Energy Dispersive Spectroscopy,EDS)和力学性能试验等多种技术手段,针对某型号风电齿轮箱出现的沿齿槽径向开裂现象进行了故障诊断与原因分析。通过振动信号分析发现异常振动,并通过频谱分析和时域特征提取了确定异常振动的特征;通过内窥镜检查确认故障位置,拆解后利用SEM检测确认裂纹源存在一块大尺寸夹杂物,并通过EDS明确了夹杂物的成分;进一步分析确定齿轮贯穿性开裂的整个过程,通过综合分析确定了故障原因和位置,为设备维护提供了科学依据,并为提高生产效率、延长设备寿命、降低故障损失和维修成本提供了参考。

关键词：风力发电机组故障诊断原因分析故障闭环齿轮开裂

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风电叶片前缘雨蚀测试及防护方法研究

涂料工业 2024年第2期54卷 45-49,55页

作者：姚中强顾育慧明阳智慧能源集团股份公司广东中山528400

随着风电机组大型化及漂浮式海上风电的发展,风电叶片服役环境越来越复杂,叶片前缘的损伤及防护越来越被重视。文章以固/液冲击过程的“水锤压力”为切入点简述了航空、航天以及风电行业对雨蚀损伤的研究,介绍了单射流法、火箭撬法、旋... 详细信息

随着风电机组大型化及漂浮式海上风电的发展,风电叶片服役环境越来越复杂,叶片前缘的损伤及防护越来越被重视。文章以固/液冲击过程的“水锤压力”为切入点简述了航空、航天以及风电行业对雨蚀损伤的研究,介绍了单射流法、火箭撬法、旋转臂法等常用的耐雨蚀测试方法,并提出了耐雨蚀评估方法的改进方向。列举了叶片常用的几类前缘防护材料性能特点,对比了不同制样环境下前缘漆材料的耐雨蚀性能差异。阐述了前缘防护材料的选型评估思路,提出了考虑项目地域降雨情况、叶片线速度等因素的前缘差异化防护思路。

关键词：风电叶片前缘损伤雨蚀测试材料评价方案设计

650℃时效SP2215奥氏体耐热钢管的微观组织和力学性能

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 501-508页

作者：靳晓坤张世超杜晋峰梁军宋建新张峥国家能源集团新能源技术研究院有限公司北京102209 北京航空航天大学北京100191 江苏武进不锈钢股份有限公司江苏常州213111

通过OM、SEM、TEM和显微硬度、室温冲击以及高温拉伸试验,研究了650℃时效不同时间后SP2215奥氏体耐热钢管的微观组织、力学性能及断裂机理。结果表明,固溶态SP2215钢微观组织由奥氏体,少量孪晶及未溶Nb N和Z相组成;650℃时效时Cr23C6... 详细信息

通过OM、SEM、TEM和显微硬度、室温冲击以及高温拉伸试验,研究了650℃时效不同时间后SP2215奥氏体耐热钢管的微观组织、力学性能及断裂机理。结果表明,固溶态SP2215钢微观组织由奥氏体,少量孪晶及未溶Nb N和Z相组成;650℃时效时Cr23C6优先在奥氏体晶界析出,且随时效时间延长逐渐增多、粗化并形成连续网状;球形富Cu相在奥氏体晶内析出且尺寸稳定,时效2012 h约为15 nm;SP2215钢晶内室温显微硬度在时效50 h时基本达到最大值,之后趋于稳定,这与稳定富Cu相的析出强化作用有关;SP2215钢具有明显的高温时效脆化倾向,时效2012 h室温冲击吸收功较固溶态降低约78.5%,室温冲击断裂随时效时间延长由韧性断裂向沿晶脆性断裂转变,这是由Cr23C6在奥氏体晶界析出并逐渐聚集、粗化导致的。SP2215钢在650℃,2.5×10^(-4)s^(-1)应变速率下拉伸时出现锯齿流变(Portevin-Le Chatelier, PLC)现象,锯齿类型为Type (A+B),随时效时间延长PLC逐渐“减弱”,但锯齿类型不变;随时效时间延长SP2215钢高温拉伸屈服强度基本保持稳定,抗拉强度和断面收缩率逐渐降低,高温拉伸断裂由韧性断裂向准解理脆性断裂转变。

关键词： SP2215奥氏体耐热钢时效微观组织力学性能

沙戈荒环境下风电叶片中复合材料耐高温性能研究

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复合材料科学与工程 2024年第3期 103-107页

作者：张仲香刘宝锋方晨鑫陈文光顾育慧李军向明阳智慧能源集团股份公司广东528400

风电叶片在沙戈荒环境服役过程中会遇到极端高温天气,叶片内腔无法散热会导致温度远高于大气环境温度,随着未来沙戈荒地区风力发电机组装机量不断增加,研究沙戈荒环境下风电叶片复合材料耐高温性能至关重要。对风电叶片蒙皮、梁帽、壳... 详细信息

风电叶片在沙戈荒环境服役过程中会遇到极端高温天气,叶片内腔无法散热会导致温度远高于大气环境温度,随着未来沙戈荒地区风力发电机组装机量不断增加,研究沙戈荒环境下风电叶片复合材料耐高温性能至关重要。对风电叶片蒙皮、梁帽、壳体所用复合材料在60℃下的力学性能变化情况进行了研究,为沙戈荒环境下的风电叶片材料的选择和设计提供参考。试验结果表明:60℃高温作用3 h后,蒙皮用层合板的拉伸和压缩性能退化程度高,拉伸强度和压缩强度下降率分别为23.9%、41%,但层合板的V形剪切强度下降率相对较低,为1.5%;梁帽用拉挤板的V形剪切强度下降率较高,为16.3%,拉挤板的拉伸强度和压缩强度下降率分别为3.3%、6.3%;壳体用PVC60泡沫和Balsa轻木夹芯复合材料的剪切强度分别下降31%、4.2%。

关键词：风电叶片复合材料拉挤板层合板夹芯结构力学性能耐高温性沙戈荒