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    电气工程
  • 电气工程
    曹云东;杨帆
    2008, 30(6): 601-604.
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    针对高频状态下运行的带绕式空芯脉冲变压器对绕组线圈电感参数的精度要求比较高的现状,提出一种使用简便、精度符合脉冲功率领域应用需要的电感计算方法.在忽略线匝螺旋性前提下,基于毕奥沙伐定律和圆柱轴对称空间磁场计算理论得到线匝内部磁场计算公式,进而推导出线匝自感和匝间互感的计算公式.得出种应用简便且准确率高的线圈自感和线圈间互感的计算方法.结果表明:实验误差小于3%,能满足脉冲功率领域实际应用的需要,具有一定的实用价值.

  • 电气工程
    夏加宽;盛丽君
    2008, 30(6): 605-608.
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    针对转动惯量的变化影响直接驱动数控转台环形永磁力矩电机伺服系统的稳定性、定位精度和动态响应这一问题,在分析环形永磁力矩电机转动惯量变化对转速影响的基础上,提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的辨识方法.对系统转动惯量、负载转矩、转速进行辨识,速度环采用PDF控制器,根据转动惯量辨识值在线调整控制器参数,并将负载转矩辨识值动态补偿到速度环中,以提高系统的动态性能和抗干扰能力.仿真结果验证了该算法的有效性.

  • 电气工程
    孙宜标;赵岩;王成元
    2008, 30(6): 609-612.
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    数控转台永磁环形力矩电动机回转送进系统采用直接驱动技术后,对负载扰动和参数变化比较敏感,使系统的伺服性能大大降低.针对这一问题,采用多目标遗传算法设计H速度控制器,对H速度控制器参数优化选取,该控制方法可以有效地抑制负载扰动和参数变化对数控转台伺服系统产生的干扰,使系统具有更强的鲁棒性,并获得良好的跟踪响应.仿真结果表明,所提出的多目标遗传算法H速度控制使 数控转台回转送进系统对负载扰动及参数变化具有更强的鲁棒性和快速性.

  • 电气工程
    孙海军;郭庆鼎;李俊
    2008, 30(6): 613-618.
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    为了解决在控制过程中,表面贴装式永磁无轴承同步电机的参数未知或随温度、饱和等发生慢时变对系统产生影响这一问题,在使用灰色预测方法对流预测的基础上,提出一种面贴式永磁型无轴承同步电机参数的在线辨识方法.利用系统辨识理论建立面贴式永磁型无轴承电机无位置与速度传感器的矢量控制系统.仿真和实验结果证明,该方法具有模型简单、收敛速度快、误差小等特点,系统能在较大扰动下实现稳定悬浮.

  • 电气工程
    梁中华;韩殷;法乃光
    2008, 30(6): 619-622.
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    针对永磁同步电动机交流伺服系统中含有未知复杂干扰,其数学模型存在不确定量,会对PID控制算法的控制品质产生不良影响,无法满足高精度伺服系统指标要求这一缺欠,设计出一种结合传统PID控制与灰色预测补偿的灰色PID控制器.利用灰色理论对未知信息数据的处理能力,对伺服系统中的不确定量进行预测,建立灰色模型并实施补偿.仿真结果表明,应用了灰色PID控制的伺服系统,干扰被有效抑制,控制精度明显提高,达到了理想的控制效果.

  • 电气工程
    孙艳霞
    2008, 30(6): 623-627.
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    针对以往无刷直流电动机多由单片机附加许多种接口设备构成,难于实现从位置环到速度、电流环的全数字控制问题,设计了采用SPCE061A型16位单片机的脉宽调速系统.该单片机主要完成位置传感器信号的采集、电动机换相信号的输出、电动机转速的测量以及数字PWM 调速信号的输出等功能.电动机驱动电路采用开关速度快、功耗低的MOSFET管全桥方式.实验证明,该系统响应速度快,动静态特性良好,适用于对小功率无刷直流电动机的速度调节.

  • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    厉伟;鲍洁秋;姚兴佳
    2008, 30(6): 628-631.
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    为了在兆瓦级风力发电机组中实现独立变距,采用了ABB变频器对风电机组中电动变桨距系统进行控制.从电动变桨距系统的基本构成入手,分析了基于ABB变频器的电动变桨距原理,搭建了电动变桨距的数学模型,提出了基于异步电动机的由ABB变频器来实现的变桨距PID控制方法.结果表明,ABB变频器可以精确、高性能地控制异步电动机的转速和转矩,通过PID调节实现了精确的桨叶位置控制.

  • 风力发电技术
    杨大全;鲍金艳;邢作霞;王晓东;侯君
    2008, 30(6): 632-638.
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    为了使设备与设备之间以及设备与电网之间有良好的数据传输能力,根据风电场上、下位机之间数据传输的特点,对适合于风电场SCADA系统的数据传输方式进行了分析研究.阐述了专门面向风电场监控通信的IEC 6140025标准的体系结构和适用范围,其中重点阐述了风电场监控通信的信息模型和信息交换模型及其建模方法.研究表明,风电场SCADA系统的数据传输必须满足远距离通信能力强、实时性洽可靠性高的要求,才能保证对风电场的统一管理、运营及维护.

  • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    李英民;高丽艳;娄桂艳;任玉艳
    2008, 30(6): 639-642.
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    为了满足铸造生产中造型、制芯的要求,需要开发一种无毒、无污染、高强度、高溃散性的铝合金铸件用的冷芯盒新型动物胶粘结剂. 采用环保节能的CO2冷芯盒法研究这种粘结剂,该粘结剂是由动物胶、淀粉、醇在催化剂的作用下经过化学反应得到的.通过一系列优化试验确定的最佳工艺参数为:新型动物胶粘结剂加入量为30%,促硬剂Ca(OH)2粉末加入量为1.25%,吹气量为0.6m3/h、吹气时间为1min.该工艺使砂型5min后,抗压强度达到0.55MPa,24h后抗压强度达到4.2MPa,其性能稳定,满足了生产要求.

  • 材料科学与工程
    刘政军;吴晓峰;程明华;贾华;苏允海
    2008, 30(6): 643-646.
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    将纵向交流磁场应用于5mm厚的AZ31镁板GTAW焊接过程中,通过对焊接接头力学性能和显微组织的分析试验,找到了磁场参数对AZ31焊接接头组织和性能的影响规律,并对磁场作用机理进行了分析研究.结果表明,外加纵向磁场的电磁搅拌作用从 4个方面影响晶粒的形核及长大过程,使焊缝中晶粒组织得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等性能得到改善,同时磁场的电磁搅拌作用可以净化熔池中液态镁合金(使杂质球化并弥散分布),促进气泡上浮,降低镁合金焊缝气孔及焊接热裂纹敏感性,抑制热裂纹及气孔的产生.

  • 材料科学与工程
    2008, 30(6): 647-652.
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    为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有低膨胀系数的钛酸铝加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,制备出了氧化铝-钛酸铝复相抗热震陶瓷.结果表明,钛酸铝加入量为w(钛酸铝)=20%,烧结温度为1510℃时,陶瓷样品能够承受1500?℃温差(空冷)的热震破坏,并且是制备氧化铝-钛酸铝复相陶瓷的最佳成分.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现在基体内部形成长柱状固溶体,并呈无规则分布状态.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.

  • 材料科学与工程
    张春华;王丹;张松;王强;张扬;刘常
    2008, 30(6): 653-657.
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    针对医用钛合金在临床应用中易出现耐磨性差、有毒合金元素溶解引起生理病变等问题,采用化学反应法在医用Ti6Al4V合金基材及其激光氮化改性层表面制备羟基磷灰石(HA)涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDAX)对改性层的组织形貌及成分进行分析.结果表明,钛合金表面经过酸碱及生物活性预钙化处理,其沉积类骨磷灰石能力明显增强,经过激光氮化改性的钛合金沉积速率及沉积效果均优于Ti6Al4V基体合金.试验证明,激光氮化改性可改善钛合金的生物相容性.

  • 材料科学与工程
    赵新宇;王晓丽;张木;王志强;林海
    2008, 30(6): 658-661.
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    稀土氧化物离子电极化率α2-o是研究非线性光学和发光玻璃的一个重要参数.基于LorentzLorenz公式,利用折射率n和禁带宽度Eg两个物理参数,分别计算了稀土氧化物的两种氧离子电极化率α2-o(n)和α2-o(Eg),并利用所计算的结果分别求得了稀土氧化物的光学碱度,讨论了稀土氧化物氧离子电极化率、光学碱度和折射率之间的关系. 计算结果表明,稀土氧化物应该补充到极化率分组的第二组.同时,研究了镧系原子序数和氧离子极化率的关系,即镧系氧化物的氧离子极化率随原子序数的增加而减少.

  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    颜华;彭珍
    2008, 30(6): 662-666.
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    为了实现声学法温度场监测中声波飞行时间的高精度测量,介绍了声学法温度场检测原理与系统组成.提出了基于互相关和插值运算的声波飞行时间测量法.Matlab环境下的仿真研究表明:受采样间隔的限制,直接对发射端和接收端采样信号作互相关并寻峰,所确定的声波飞行时间精度较低;为获得更准确的声波飞行时间,弱噪声情况下,可对发射端和接收端采样信号的互相关函数在峰值附近做三次样条插值,细化后再次寻峰;中、强度噪声情况下,可对发射端和接收端采样信号做线性插值,细化后再做互相关和寻峰.该方法对提高声学法温度场检测精度具有实际意义.

  • 信息科学与工程
    宗鸣;孙静宇;杨昕红
    2008, 30(6): 667-671.
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    为减少故障停机时间,提高生产效率,以矿用胶带输送机为对象,研究了基于CAN总线的长距离胶带输送机运行故障定位系统.研究试验表明:采用CAN总线作为信息载体,可以增大通讯距离,简少故障定位系统的布线,适合长距离胶带输送机使用;CAN总线的非破坏性仲裁技术,可以解决总线冲突;每个CAN总线节点都可作为主机,一旦保护器状态发生变化,智能编码器主动发送状态信息,加快了故障处理速度.

  • 信息科学与工程
    赵立民;刁春暖;王鑫
    2008, 30(6): 672-674.
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    为了开发一种高精度低成本的光纤光栅解调系统,提出了一种基于悬臂梁的光纤光栅匹配解调方案,即利用ADC0804对PD信号进行采集,将采集的数据交给PC机进行处理,根据处理结果对步进电机进行控制;利用步进电机的角位移与控制脉冲的精确同步,通过机械装置带动悬臂梁自由端移动,实现对匹配光栅的拉伸控制,使其与传感光栅的中心波长一致,从而达到对传感光栅解调的目的.实验结果表明,系统的匹配灵敏度可达到1.3×10-3nm/step,完全满足一般光纤光栅的解调要求.

  • 信息科学与工程
    黄有群;臧瑛
    2008, 30(6): 675-678.
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    针对现有文献中较少研究和处理物体在三维地形上的运动仿真,其姿态依赖于当时所处位置的地形特征这一情况,讨论了三维路径的交互式定义、平滑控制和控制点换算、物体姿态计算和调整等需要解决的问题,给出了解决步骤和方法;在Java3D环境中给出了在整条路径上同时实现物体位置移动和姿态调整的简便手段和用法.仿真结果表明,在复杂地形上运动物体姿态的生成和表现会增加仿真的逼真性和实用性,在军事模拟演习、汽车驾驶训练和三维游戏等诸多领域有广泛的应用前景.

  • 信息科学与工程
    杨理践;赵志芳;高松巍
    2008, 30(6): 679-683.
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    针对电磁波在油水混合介质中传播时,其相位会随混合物中含水率的不同而发生变化这一特点,介绍了通过检测电磁波信号的相位变化实现原油含水率测量的系统.应用100MHz高频电磁波信号,采用同轴线作为传感器,实现了0%~100%含水量的连续测量.给出了以10%含水率为间隔点的测量结果.实验表明,该系统适合应用于高含水阶段(60%~100%)的原油含水率测量,测量结果稳定,测量误差在2%以内.

  • 控制工程
  • 控制工程
    石鸿雁;赵丽红
    2008, 30(6): 684-687.
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    针对传统模板匹配算法存在的,绝大部分时间都是在非最优匹配点上做匹配运算,计算量大、耗时长、容易产生误匹配等现状,利用混沌具有遍历性这一特点,提出了一种基于混沌优化算法的图像匹配方法,即先用基本混沌算法进行搜索,利用适应度函数筛选掉不必要的点,找到粗匹配位置,再采用二次载波进行精确匹配,找到正确的匹配位置.与传统模板匹配算法和GMPT算法相比,该算法在保证匹配精度的同时,大幅度降低了匹配时间,具有一定的实用价值.

  • 控制工程
    李石涛;李冬梅
    2008, 30(6): 688-692.
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    针对时滞对生物种群的持久性和稳定性的影响,考虑了一类同时具有离散和连续时滞且具有功能型反应的捕食被捕食种群模型,研究了生物种群的持久性和稳定性.利用比较定理给出系统的持久性、一致持久性的充分条件;利用Lyapunov稳定性理论,通过构造合适的Lyapunov泛函给出了正平衡点全局稳定的充分条件;利用Matlab给出了种群模型的数值模拟结果,发现时滞的微小改变将对种群的稳定性产生重要影响,同时给出了不同时滞下的相空间轨迹和种群数量随时间变化的曲线,进而更加直观地观察种群的发展趋势,对于揭示种群的变化规律有着重要的实际意义.

  • 建筑工程
  • 建筑工程
    沈新普;冯金龙;郭丽丽
    2008, 30(6): 693-699.
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    通过ABAQUS软件提供的UMAT子程序将一种新的考虑应力三轴比依赖特性的塑性损伤本构模型植入到现有的ABAQUS软件材料库中,并用UVARM子程序将自定义的损伤变量输出到结果文件.odb中进行结果图形显示.用FORTRAN语言按照ABAQUS规定的用户材料子程序的格式编写子程序,利用接口将两者联系起来.通过混凝土立方体单元单轴受压的算例和混凝土简支梁中心受集中力载荷两个算例,验证了模型和程序的有效性.由于在ABAQUS中增加了一种新的材料本构模型,有效地改进了Abaqus软件的功能.

  • 建筑工程
    关萍;王清湘
    2008, 30(6): 700-704.
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    为了研究混凝土试件在多轴受力、不同应力途径下的动态力学性能,采用大型静动态电液伺服试验系统,对混凝土试件进行双轴应力状态下等比例加载的动态抗压试验.双轴加载比例为1∶0、1∶05、1∶1,应变速率分别为10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s 4个量级.通过试验,研究了在不同应变速率、不同应力比情况下,混凝土抗压强度、弹性模量、峰值应变、应力应变曲线的性能.试验结果表明,随着应变速率的提高,各种应力比下混凝土的抗压强度、弹性模量均有提高.在相同应变速率下,与单轴动态受压相比,1∶0.5的应力比其抗压强度提高幅度大.

  • 建筑工程
    杨菊英;黄志强;祝兴虎
    2008, 30(6): 705-711.
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    针对FRP砼界面粘结性能和抗拉裂能力问题进行了研究.基于FRP与砼界面面内剪切试验的结果,采用材料真实破裂过程分析〔RFPA〕系统,对FRP砼界面粘结性能进行了数值试验.为了真实地模拟砼材料的力学性能,该数值模型考虑了由颗粒、砂浆和界面三相组成的复杂砼结构、FRP单元和砼单元直接连接等问题.结果表明,通过砼单元的破坏来模拟FRP和砼界面的宏观剥离破坏过程,其数值试验结果再现了FRP砼界面的剥离破坏全过程.

  • 化学工程
  • 化学工程
    李三喜;娄丽;王松;张爱玲
    2008, 30(6): 712-715.
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    以可再生大豆油为原料,通过醇解、环氧化、丙烯酸酯化等一系列化学反应制备丙烯酸长链烷基酯,再用共聚单体苯乙烯与丙烯酸长链烷基酯在一定条件下进行共聚,合成含长链烷基支链的苯乙烯/丙烯酸酯共聚物.并研究了反应温度、原料用量、反应时间等因素对醇解反应、环氧化反应的影响.通过红外光谱法对合成各阶段产物结构进行表征,鉴定产物的结构.结果表明,合成的聚合物不但可以生物降解,降解后产生的小分子还可参加生物代谢循环并且被同化吸收,从而可以克服原始石油基聚合物因废弃后不能生物降解所造成的环境污染问题.

  • 化学工程
    张晓娟;陈旭;唐丽华;贾长英;邱霜阳
    2008, 30(6): 716-720.
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    为了降低环己醇、环己酮生产装置产生的甲酸废水中的COD,使其达到排放标准,降低废水排放量,减少环境污染的目的,采用酯化反应共沸精馏组合法处理该废水,并从中回收甲酸正丁酯或甲酸异戊酯.介绍了酯化共沸精馏法处理该甲酸废水的工艺过程,给出了物料的平衡数据.通过研究得出,回收的甲酸正丁酯或甲酸异戊酯的纯度分别为97%和96%;相应的甲酸正丁酯或甲酸异戊酯的回收率分别为该甲酸废水的18%~20%或20%~22%,甲酸回收率>90%;经制取及回收甲酸酯处理后,该甲酸废水的COD由1.×105~1.6×105mg/L降至5.0×102mg/L以下,COD祛除率达到99%以上.