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重型车辆半主动磁流变悬架系统动态逆自抗扰控制器设计

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振动与冲击 2024年第15期43卷 117-125页

作者：甄亮冯永保李淑智何祯鑫韩小霞火箭军工程大学导弹工程学院西安710025 酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统重点实验室甘肃酒泉735000

针对现有重型车辆半主动磁流变悬架系统控制方法受模型中存在非仿射问题和控制增益不确定等问题,提出了一种引入动态逆的线性自抗扰控制器的设计方法。设计了线性扩张状态观测器和动态逆控制器,线性扩张状态观测器估计系统的状态和总和... 详细信息

针对现有重型车辆半主动磁流变悬架系统控制方法受模型中存在非仿射问题和控制增益不确定等问题,提出了一种引入动态逆的线性自抗扰控制器的设计方法。设计了线性扩张状态观测器和动态逆控制器,线性扩张状态观测器估计系统的状态和总和扰动,动态逆用以求解非仿射情况下的控制律。通过仿真试验表明,悬架系统所要求的性能指标明显改善,定量分析得到半主动动态逆线性自抗扰磁流变悬架的车体垂直加速度均方根值与被动悬架和半主动线性自抗扰磁流变悬架相比,分别下降了38.9%、17.8%,悬架动行程下降了7.8%、1.8%,车轮动变形下降了26.5%、11.5%,半主动动态逆线性自抗扰磁流变悬架性能明显优于被动悬架和半主动线性自抗扰磁流变悬架。因此,动态逆线性自抗扰控制技术既解决了重型车辆半主动磁流变悬架系统模型中存在的非仿射问题,同时也避免了经典线性自抗扰控制中控制增益标称值选取困难的问题,可以广泛应用于实际工程中。

关键词：车辆半主动悬架系统磁流变阻尼器动态逆自抗扰控制非仿射系统

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大型风力机变桨距加载系统流量补偿方法研究

可再生能源 2021年第8期39卷 1057-1062页

作者：甄亮党坤程明杰方占萍李玉宏酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统重点实验室甘肃酒泉735000

对于大型风力机变桨距加载系统,由于变桨距负载位置的扰动产生了流量波动,文章对此进行了研究。采用压力伺服阀和流量伺服阀并联结构,补偿了产生的强迫流量,从而减小了加载系统产生的多余力。通过MATLAB仿真,在加载频率增大到10 Hz时,... 详细信息

对于大型风力机变桨距加载系统,由于变桨距负载位置的扰动产生了流量波动,文章对此进行了研究。采用压力伺服阀和流量伺服阀并联结构,补偿了产生的强迫流量,从而减小了加载系统产生的多余力。通过MATLAB仿真,在加载频率增大到10 Hz时,产生的多余力小于给定输入的10%,多余力的抑制效果明显,满足动态加载系统所要求的性能指标。仿真结果表明,采用双阀并联结构有效地补偿了流量波动,抑制了加载系统产生的多余力。

关键词：大型风力机加载系统双阀并联多余力抑制

碳源入射角对超薄四面体非晶碳膜结构和性能的影响

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硅酸盐学报 2022年第5期50卷 1385-1390页

作者：党坤王华陈维铅李玉宏许世鹏有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州理工大学兰州730050 甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室酒泉职业技术学院甘肃酒泉735000

利用45°双弯曲磁过滤阴极真空电弧技术制备超薄四面体非晶碳膜,研究碳源入射角变化对超薄四面体非晶碳膜润湿性、表面能、粗糙度、表面形貌、摩擦系数和微观结构的影响以及它们之间的构效关系。结果表明:碳源入射角从0°增加到60°,薄... 详细信息

利用45°双弯曲磁过滤阴极真空电弧技术制备超薄四面体非晶碳膜,研究碳源入射角变化对超薄四面体非晶碳膜润湿性、表面能、粗糙度、表面形貌、摩擦系数和微观结构的影响以及它们之间的构效关系。结果表明:碳源入射角从0°增加到60°,薄膜与水的接触角由77.6°小幅增加到了82.4°,与甘油的接触角由64.7°小幅增加到71.2°,表现出亲水性。薄膜总的表面能由33.9 mJ/m^(2)降低到28.0 mJ/m^(2),薄膜接触角的小幅增大归因于材料表面能的降低和表面粗糙度的增加。同时薄膜平均摩擦系数由0.140增加到0.217。碳的近边结构吸收谱表明,随着碳源入射角从0°增加到60°,薄膜sp;含量没有发生明显变化。

关键词：四面体非晶碳膜碳源入射角微观结构润湿性表面形貌

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含氢四面体非晶碳膜的制备与结构及力学性能

硅酸盐学报 2022年第10期50卷 2651-2656页

作者：许世鹏占发琦郑月红陈维铅喇培清有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州理工大学兰州730050 甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室酒泉职业技术学院甘肃酒泉735000

采用化学气相沉积法制备具有优异力学性能的含氢四面体非晶碳膜有望满足工业应用的要求。通过自主设计的等离子体增强化学气相沉积实验系统制备含氢四面体非晶碳膜,并对其微观结构与力学性能进行研究。随着偏压从-200 V增加到-500 V,薄... 详细信息

采用化学气相沉积法制备具有优异力学性能的含氢四面体非晶碳膜有望满足工业应用的要求。通过自主设计的等离子体增强化学气相沉积实验系统制备含氢四面体非晶碳膜,并对其微观结构与力学性能进行研究。随着偏压从-200 V增加到-500 V,薄膜硬度和弹性模量先增加后减少,最大达到34.0 GPa和282.0 GPa。压应力随着偏压的变化表现出相同的变化趋势。与传统等离子体增强化学气相沉积方法相比,自主设计的等离子体增强化学气相沉积系统制备的碳膜硬度和弹性模量明显提升,碳膜sp3含量(摩尔分数)超过62.3%,制备出的碳膜具有典型的含氢四面体非晶碳膜特征,而非含氢碳膜,主要是由于水冷射频双螺旋电极与平板电极结合增强了粒子的轰击和离化率,提高了薄膜sp3含量。这为在工业中应用制备高硬度和弹性模量的含氢四面体非晶碳膜提供了可能。

关键词：含氢四面体非晶碳膜力学性能等离子增强化学气相沉积微观结构

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两共轴带电圆环相互作用力的计算

大学物理 2016年第8期35卷 29-31,35页

作者：杨天虎酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室甘肃酒泉735000

推导出了两共轴带电细圆环相互作用力的级数解,对其收敛性、误差进行了定量分析,并根据级数解用MATLAB编程计算绘制了相互作用力F_z的分布曲线.

关键词：共轴带电圆环相互作用力级数解

环境温度和来流双重作用下的风力机性环境温度和来流双重作用下的风力机性能能

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可再生能源 2024年第9期42卷 1198-1204页

作者：任小勇李玉军刘艳峰酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室甘肃酒泉735000 兰州理工大学新能源学院甘肃酒泉735000

文章以现有风力机变桨控制系统为研究对象,进行了变来流和环境温度的风轮性能试验,流固耦合计算选用workbench2021平台中的Fluent模块和Transient Structural模块来完成。结果表明:在试验范围内,模型和试验的功率、升力系数的最大误差... 详细信息

文章以现有风力机变桨控制系统为研究对象,进行了变来流和环境温度的风轮性能试验,流固耦合计算选用workbench2021平台中的Fluent模块和Transient Structural模块来完成。结果表明:在试验范围内,模型和试验的功率、升力系数的最大误差分别为3.7%,5.8%,平均误差分别为2.2%,3.4%;在额定风速10 m/s位置风轮达到最大功率2.5 kW,攻角为14°时,升力系数最大为1.05。来流风速对尾流区旋涡强度影响较为明显,来流风速越高,同一位置坐标叶片表面压力越大,叶轮尾部速度衰减越小,叶片所受最大应力和变形量与来流风速成正比关系;环境温度越低,同一位置坐标叶片表面压力越大,叶片所受最大应力和变形量与环境温度成反比关系,环境温度为-20~20℃时,由温度引起的最大应力、变形量波动分别为1.45%和2.37%,该结果对风力机在恶劣环境中的运行具有指导意义。

关键词：风力机环境温度振动试验流固耦合

摩擦非线性对大型风力机变桨距电液伺服动态加载系统的影响

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液压与气动 2015年第9期39卷 19-25页

作者：甄亮方占萍酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室甘肃酒泉735000 酒泉新能源研究院甘肃酒泉735000

建立了大型风力机电液变桨距加载系统的半物理仿真模型,将其等效为一个单摆负载,介绍了单摆负载电液伺服动态加载系统的基本结构和工作原理,分析了单摆负载的运动规律,建立了整个系统的数学模型。考虑到单摆负载支撑处的非线性因素,详... 详细信息

建立了大型风力机电液变桨距加载系统的半物理仿真模型,将其等效为一个单摆负载,介绍了单摆负载电液伺服动态加载系统的基本结构和工作原理,分析了单摆负载的运动规律,建立了整个系统的数学模型。考虑到单摆负载支撑处的非线性因素,详细分析了单摆负载中的摩擦非线性对加载系统的影响。

关键词：摩擦非线性大型风力机变桨距动态加载

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超薄四面体非晶碳膜的结构和性能

材料研究学报 2020年第5期34卷 379-384页

作者：许世鹏王华陈维铅李玉宏李玉军汪爱英甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室酒泉职业技术学院酒泉735000 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 酒泉新能源研究院酒泉735000

使用磁过滤阴极真空电弧(FCVA)技术制备不同厚度的超薄四面体非晶碳膜(ta-C),研究了表征和测量超薄ta-C碳膜微观结构和性能的方法以及膜厚的影响。使用X射线衍射仪验证椭圆偏振光谱仪联用分光光度计表征膜厚度的可靠性并测量了膜密度;... 详细信息

使用磁过滤阴极真空电弧(FCVA)技术制备不同厚度的超薄四面体非晶碳膜(ta-C),研究了表征和测量超薄ta-C碳膜微观结构和性能的方法以及膜厚的影响。使用X射线衍射仪验证椭圆偏振光谱仪联用分光光度计表征膜厚度的可靠性并测量了膜密度;用拉曼谱分析薄膜的内在结构,验证用椭偏联用分光光度计表征sp^3C含量的可靠性;用Stoney,s公式计算了薄膜的残余应力。结果表明,薄膜的厚度由7.6 nm增大到33.0 nm其沉积速率变化不大,为1.7±0.1 nm/min;根据椭偏联用分光光度计的表征结果,薄膜中sp^3C的含量逐渐减少,拓扑无序度降低,与拉曼谱的表征结果一致;厚度为7.6 nm的超薄ta-C碳膜中p^3C的含量最高;随着厚度的增大薄膜中的残余压应力从14 GPa降低到5 GPa;厚度为11.0 nm的薄膜主体层密度最大,为3070 kg/m^3,致密性较好;厚度对薄ta-C碳膜表面粗糙度的影响较小。用椭偏和分光光度计测量超薄ta-C碳膜的厚度和表征显微结构是可行的,X射线反射法可用于测量超薄ta-C碳膜密度和表面粗糙度,但是对薄膜的质量要求较高。

关键词：无机非金属材料膜厚表征 ta-C

膜厚对超薄四面体非晶碳膜应力和结构的影响（英文）

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硅酸盐学报 2019年第1期47卷 71-76页

作者：许世鹏李晓伟陈仁德李玉宏汪爱英甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室酒泉新能源研究院甘肃酒泉735000 酒泉职业技术学院甘肃酒泉735000 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

利用自主研制的45°双弯曲磁过滤阴极真空电弧技术制备超薄四面体非晶碳膜,研究了膜厚变化对超薄四面体非晶碳膜残余应力和微观结构的影响。结果表明:膜厚从7.6 nm增加到50 nm时,残余应力和sp3含量先减小后增加;当膜厚为29 nm时,可以得... 详细信息

利用自主研制的45°双弯曲磁过滤阴极真空电弧技术制备超薄四面体非晶碳膜,研究了膜厚变化对超薄四面体非晶碳膜残余应力和微观结构的影响。结果表明:膜厚从7.6 nm增加到50 nm时,残余应力和sp3含量先减小后增加;当膜厚为29 nm时,可以得到最小的残余应力为3.9 GPa。制备的薄膜表面粗糙度都小于纯硅片表面粗糙度(0.412 nm),表明沉积的碳粒子可以减少基体表面的缺陷;基于磁过滤阴极真空电弧技术的优势,制备的超薄四面体非晶碳膜在较大区域内表面无大颗粒等物质。

关键词：四面体非晶碳膜膜厚残余应力薄膜结构