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    电气工程
  • 电气工程
    白保东;陈晨;张士军;何惠明
    2010, 32(1): 1-5.
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    在对矿用变频器样机的研制与安装过程中,发现一体化电机系统中变频器内部电磁干扰不能有效地被屏蔽.为了减小内部电磁干扰,从机械强度、低感母线、电磁兼容等角度,采取层叠母线设计方案,把多层薄铜板与绝缘板热压成一体,并在端子引出点把所需的铜排引出以构成层叠母线结构.通过工程计算和软件仿真,证明了该母线可以有效地减小功率母线对电机驱动器的空间电磁干扰,有利于降低功率模块在开关过程中的过压,从而保障系统安全可靠地运行.
  • 电气工程
    杨俊友;门博;马航;刘启宇
    2010, 32(1): 6-10.
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    针对永磁直线同步电动机中存在的周期性扰动问题,提出了一种闭环迭代学习控制算法.该算法通过上次迭代时的输入信息和输出跟踪误差的PID校正项来获得本次迭代的控制输入.基于迭代学习控制思想并结合PID控制,设计出应用于直线电动机运动系统的迭代学习控制器.仿真结果表明,与传统的PID控制相比较,所提出的控制方法能够使系统的跟踪效果更好,且保证了在较少迭代次数下,被控系统的输出轨迹能精确地收敛到期望轨迹.
  • 电气工程
    曹云东;付思;王彪;刘晓明;罗晓园
    2010, 32(1): 11-15.
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    由于新型旋气喷口在喷口上游引入旋气槽,使灭弧室内部电场分布发生变化.采用有限元法,分析了旋气喷口对灭弧室电场造成的影响.通过改变旋气喷口的结构参数,如旋气槽的数量及偏转角度,对比得到了无槽结构和不同旋气喷口断路器在开断过程中,灭弧室内的最大电场强度变化及旋气槽内电场的变化规律.三维电场计算结果表明,新型旋气喷口绝缘性能良好,对灭弧室内部电场影响较小,从电场角度充分证明了旋气喷口的可行性.
  • 电气工程
    孟昭军;孙昌志;安跃军
    2010, 32(1): 16-21.
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    针对永磁同步电动机的强耦合特性,提出利用状态反馈精确线性化实现多输入多输出永磁同步电动机非交互式控制方法.根据永磁同步电动机的数学模型,运用微分几何理论讨论了永磁同步电动机在多输入多输出情况下可以进行精确线性化的条件,并在此基础上实现了永磁同步电动机的精确线性化.运用状态坐标变换和状态反馈变换完成了非交互式控制设计,对精确线性化的永磁同步电动机设计了比例积分控制器,并对控制的结果进行了仿真研究.仿真结果表明,利用状态反馈精确线性化方法对永磁同步电动机的多输入多输出线性化能够获得满意的结果.
  • 电气工程
    吴扬;姜守达
    2010, 32(1): 22-26.
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    在大展弦比飞行器的飞行仿真中,通常需要建立飞行器的非质点模型,针对非质点飞行器模型的仿真需求,提出一种能为飞行器多个局部位置同时提供大气紊流数值的仿真方法.利用相关函数法生成飞行器质心沿飞行轨迹方向的大气紊流数值,根据质心处的大气紊流数值和相关关系,采用蒙特卡洛方法求解出飞行器非质心位置的大气紊流数值,从理论上证明该方法所生成的大气紊流数值能够满足相关性要求.仿真结果表明,该方法在满足飞行器多个位置大气紊流数值沿飞行轨迹方向相关性的同时,还保证了各个位置点之间的相关性,适合非质点飞行器模型的大气紊流仿真.
  • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    汪建文;白杨;高志鹰;东雪青;王晓迪;由志刚
    2010, 32(1): 27-31.
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    为解决小型风力机风轮叶尖近尾迹区域的噪声问题,利用BSWA VS302USB振动噪声采集分析系统,在风洞开口试验段对不同尖速比条件下的水平轴风力机风轮叶尖下游进行近尾迹声场声辐射测试,对叶尖下游的辐射噪声频谱和声压进行了分析.试验结果表明:风轮旋转过程中风力机叶尖辐射噪声频谱是由旋转风轮的基频及其谐波所构成的离散噪声叠加在宽频噪声上组成的,其中叶片离散的旋转噪声在总噪声级中占主导地位.在叶尖翼型后缘下游存在叶尖涡和附着涡诱导效应区,对流场的扰动较大;在风轮叶尖区域叶片周围存在高压力脉动区域,声压级最强部分靠近叶尖下游区域.
  • 风力发电技术
    王正;张剑锐;金石
    2010, 32(1): 32-35.
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    为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的设计目标,以达到增强鲁棒性的目的.仿真结果表明:当有参数变化或负载扰动存在时,所设计的H∞/LTR控制器使系统具有较强的鲁棒性,对给定的期望转速输入具有良好的快速跟踪性能,可实现最大风能捕获,提高风能利用率.
  • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    李德元;宋丹;张广伟;张忠礼;赵慧美
    2010, 32(1): 36-39.
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    为了研究在低度真空环境中所获得的钛涂层的组织和性能,以氩气为载气,在压力为0.4MPa、载气温度为室温、不同的喷涂条件下,用热喷涂方法在Q235钢基体上制备了钛金属涂层.经扫描电子显微镜(SEM)观察,发现在真空中用氩气为载气喷涂的钛涂层组织致密,缺陷与孔隙相对较少.x射线衍射分析仪(XRD)分析表明,在空气中喷涂的钛涂层有较多的氧化物和氮化物;在真空中喷涂的钛涂层基本上没有氧化物和氮化物,其衍射图谱与纯钛十分接近;在空气中用氩气为载气喷涂的钛涂层含有一些氧化物,涂层中的缺陷和孔隙数量介于前两种状态之间.采用动电位极化法研究了在不同条件下热喷涂钛涂层的电化学腐蚀行为,并与纯钛试样进行比较.结果表明:在真空条件下喷涂的钛涂层腐蚀电位高于在空气中喷涂的钛涂层和在空气中用氩气为载气喷涂的钛涂层,但略低于纯钛的腐蚀电位.
  • 材料科学与工程
    刘政军;贾华;张文;苏明
    2010, 32(1): 40-44.
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    为了研究AZ31镁合金的焊接性,对AZ31镁合金板进行交流钨极氩弧(TIG)焊.试验采用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学金相显微镜对试样的焊缝显微组织进行分析,并对不同焊接电流下的试样进行抗拉强度和硬度测试.研究发现:随焊接电流的增加,焊缝成形变差,晶粒逐渐粗化,同时易产生气孔和裂纹等缺陷,使接头性能降低;焊缝区由基体αMg和附集于晶界的β Al12 Mg17两相组成.结果表明:焊接电流对AZ31镁合金接头的熔池形状及焊接质量有显著的影响.

  • 材料科学与工程
    尚丽娟;伦建伟;陈礼清;田素贵;谢君;于莉丽;钱本江;刘相华
    2010, 32(1): 45-49.
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    为了获得403Nb钢更好的加工工艺及优异的高温蠕变性能,借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、x射线衍射仪(XRD)等分析手段,并通过蠕变性能测试,对热连轧403Nb钢蠕变前后的组织结构及行为进行了研究.结果表明:403Nb钢在热连轧期间发生了动态回复及动态再结晶,其组成相包括:αFe、(Fe,Cr)23C6及(Fe,Cr,Nb)C,其中,(Fe,Cr)23C6多分布于晶界,(Fe,Cr,Nb)C主要分布于晶内.在实验条件下,热连轧403Nb钢具有极强的温度敏感性和应力敏感性,其蠕变激活能Q=287.5kJ/mol.蠕变期间发生了大量的交滑移,碳化物通过阻碍位错运动以及“钉扎”晶界起到提高蠕变抗力的作用.
  • 材料科学与工程
    张忠礼;段思华;丁勇;罗超
    2010, 32(1): 50-54.
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    针对电弧喷涂巴氏合金涂层组织的特殊性,研究在润滑条件下巴氏合金涂层的摩擦磨损性能,对该涂层的工程应用具有重要的参考价值.利用环块摩擦磨损试验分别对比了电弧喷涂、铸造以及堆焊方法制备的巴氏合金层与碳钢和铸铁构成摩擦副的磨损表现.借助于扫描电子显微镜、x射线能谱以及x射线衍射,分析了巴氏合金涂层的微观组织结构和磨损表面形貌,研究了其组织变化与耐磨性能之间的关系.实验结果表明:在润滑条件下,电弧喷涂巴氏合金涂层具有比铸造巴氏合金更好的减磨性能;选择合适的工艺参数可以制备组织致密、结合强度高,且具有很好磨损性能的巴氏合金涂层.
  • 材料科学与工程
    李丽;史克英
    2010, 32(1): 55-59.
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    为研制NO检测灵敏度高的电极修饰材料,以吡啶和尿素为碳源和氮源,以FeMgO为催化剂,在NH3下于800~900℃采用CVD法原位合成了氮掺杂碳纳米管(CN xNTs),确定了氮的原子分数为7.05 CN xNTs的最佳合成条件.通过对透射电镜(TEM)、x射线光电子能谱(XPS)、x射线衍射分析仪(XRD)和Raman光谱进行研究,结果表明所合成的CNxNTs随着反应温度的降低有序度减小,管壁缺陷增加.循环伏安法研究的NO在碳纳米管修饰电极上的电氧化行为结果表明:NO在CN xNTs修饰电极上的电氧化活性均高于未掺杂氮的多壁碳纳米管(MWCNTs),其中,氮原子分数为7.05的CN xNTs修饰电极的电氧化峰电位最小,峰电流密度最大,反应活性较大.该电极上NO检测的灵敏度最高,是一种比较理想的电极修饰材料.
  • 材料科学与工程
    唐丽华;沈显明;张晓娟;贾长英;陈旭;李良
    2010, 32(1): 60-64.
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    为筛选催化环己烷氧化合成己二酸用仿生催化剂,研究了以吡咯、3,4二甲基苯甲醛和金属盐为原料,合成一种带多个疏水性短碳链对称卟啉化合物meso-四(3,4二甲苯基)卟啉(简称TDMPP)金属钴(Ⅱ)、铜(Ⅱ)配合物的方法,探讨了溶剂配比、反应时间、反应物的物质量浓度等对产率的影响;并利用UVVis和IR对合成的物质结构进行了表征.结果表明合成TDMPPCo的适宜工艺参数为:v(丙酸)∶v(冰乙酸)等于2∶1;n(吡咯)∶n(3,4甲基苯甲醛)∶n(醋酸钴)等于100∶104∶029;吡咯的物质量浓度为0.25mol/L;反应时间为50min;反应温度为125~130℃;产率达32%.合成TDMPPCu的适宜工艺参数为:v(丙酸)∶v(冰乙酸)等于3∶1,n(吡咯)∶n(3,4甲基苯甲醛)∶n(醋酸铜)等于100∶104∶027;吡咯的物质量浓度为0.25mol/L,反应时间为50min,反应温度为130~135℃,产率达38%.
  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    杨理践;余文来;高松巍;孔丽新
    2010, 32(1): 65-69.
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    针对神经网络法对管道缺陷进行识别存在所需样本数据量大、容易陷入局部极值、泛化能力没有保证等问题,提出一种新的机器学习方法,即支持向量机法.介绍了支持向量机的分析原理,以碗状缺陷为例,采用ANSYS有限元分析软件对40组不同尺寸的缺陷进行仿真,将得到的40组漏磁数据和10组实测数据作为学习样本,另外10组新数据作为验证数据,以MATLAB软件为平台进行了识别实验.实验结果表明,识别误差均在5%以下,且泛化能力强,识别方法简单,在有限样本情况下比神经网络法更具优势.
  • 信息科学与工程
    颜华;王金;陈冠男
    2010, 32(1): 70-74.
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    为了获得更多路径的声波飞行时间,提高声学法温度场重建精度,设计了基于虚拟仪器的16通道声波飞行时间测量系统.该系统以LabVIEW为软件设计平台,以数据采集模块、声波发射电路、声波接收电路和带声卡的计算机构成硬件系统,实现了声波信号的产生、发射、接收、采集和互相关分析全过程.测试结果表明,系统能够按照设计构想正常运行,用互相关分析法获得的各路径声波飞行时间估值稳定,在系统中嵌入适当的温度场重建算法便可实现16通道声学法温度场检测.
  • 信息科学与工程
    崔宝侠;王宏;段勇
    2010, 32(1): 75-78.
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    针对传统的二维灰度直方图区域划分误差大和运算速度慢等问题,提出一种基于二维直方图和粒子群优化的阈值分割算法,即改进的二维最大类间方差法的粒子群优化算法.利用该算法在二维灰度空间上自适应搜索最优阈值,根据最优阈值对图像进行分割.选取森林火灾火焰图像,对其进行图像分割仿真实验.实验结果表明,该算法的分割效果较好,具有很好的抗噪性能,可有效提高运算速度,且实时性较好.
  • 信息科学与工程
    宫义山;董晨
    2010, 32(1): 79-83.
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    针对贝叶斯网络的数据缺失问题,提出了一种数据修补方法,该方法通过使用一个评分函数来对节点各个状态分别进行评分,得出各个状态对于所属的贝叶斯网络的得分,即各个状态与所属贝叶斯网络的匹配度,最终确定要补充数据的状态.实验证明,此方法可以在贝叶斯网络结构学习或者推理之前对数据进行修补,使其成为完整的数据,有效提高缺失数据的利用率.
  • 信息科学与工程
    罗景峰;刘艳秋;许开立
    2010, 32(1): 84-89.
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    针对应用智能算法进行优化设计时算法参数设定存在盲目性的问题,提出了一种新的参数设定方法.该方法将参数设定描述为一个均匀设计问题,利用灰局势决策对均匀设计得到的参数组合方案进行决策,从而得到智能算法参数的最优组合,克服了算法参数设定过程中主观因素的影响,为合理设定参数提供了科学的指导.仿真实验表明,新方法具有较好的可行性和有效性,提高了智能算法应用的科学性.
  • 信息科学与工程
    阚哲;邵富群;丁岚
    2010, 32(1): 90-94.
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    为了解决传统方法测得的气/固两相流流速具有一定波动性等问题,提出一种新的互相关峰值计算方法——最小二乘法拟合寻峰,利用环状静电传感器与互相关测速原理实现了气/固两相流流速测量.通过静电传感器测得气/固两相流中固相颗粒的随机信号,采用FIR数字滤波处理技术,有效提高了信号的信噪比,在测量过程中实现了真正的非接触式测量.经过反复实验确定了最佳采样频率和采样点数量,与传统方法相比,采用最小二乘法拟合互相关函数寻峰可以使离散的相关峰值点连续,测量误差减小.
  • 控制工程
  • 控制工程
    王文涛;卢文顺
    2010, 32(1): 95-99.
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    针对一类非线性微分代数系统,提出系统渐近输出跟踪的概念.利用M导数方法及系统的M向量相对阶,分析了此类系统的渐近输出跟踪,得到了此类系统可实现渐近输出跟踪的条件.对一组确定的参考输出给出了反馈控制律,使对应的闭环系统有确定的不含脉冲的解,并实现了系统的输出渐近跟踪确定的参考输出.通过算例证明了所给出方法的正确性与可行性.
  • 控制工程
    李树江;张学文;孔丽新
    2010, 32(1): 100-104.
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    为了提高中央空调系统的运行效率,通过对进化规划进行理论分析,提出了一种带有惩罚函数的进化规划算法以解决中央空调空气处理系统的最优化问题.进化规划的变异算子影响进化规划算法的计算速度与精度,采用正态分布作为进化规划的变异算子来解决中央空调空气处理系统的工作点优化问题.通过在线实验结果表明:空气处理机系统在变负荷工况下能够获得最佳工作点,从而达到提高中央空调系统效率的目的.
  • 控制工程
    孙平;曾繁华;李树江
    2010, 32(1): 105-109.
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    为了降低已有系统模型对回路时间的依赖,得出TCP网络系统的延时上界,通过引入变延时,利用线性矩阵不等式(LMI)设计了鲁棒H∞状态反馈控制器.采用Lyapunov函数方法验证了网络系统的稳定性,系统能够满足指定的H∞性能指标,并且减少延时和干扰对网络系统性能的影响;利用矩阵变换方法,将研究结果转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化形式,以便控制器的求解.通过算例仿真表明了所设计方法的有效性和可行性.
  • 建筑工程
  • 建筑工程
    吴迅;王艺桥;曲兆乐
    2010, 32(1): 110-114.
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    针对传统设计允许斜拉桥换索,但对拉索突然断裂时的结构动力响应认识还比较模糊这一现状,以某特大桥为主要研究背景,利用ANSYS通用有限元程序对斜拉索断裂损伤的动力模拟方法进行了研究,提出了全动力模拟方法,分析了该桥如果突然断裂一根或几根斜拉索给桥梁整体结构性能上带来的影响.仿真结果表明,如果在塔根附近不出现连续三对拉索同时突然断裂的情况,即使其他位置三对拉索连续突然断裂,整个结构也不会有安全问题,为千米级斜拉桥的管理和养护提供了支持.
  • 建筑工程
    杨璐;陈玳珩;沈新普;杜显赫
    2010, 32(1): 115-120.
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    为准确模拟分析汽车与防护栏碰撞的耦合碰撞过程,提出了利用土壤荷重与水平载荷的作用关系建立水平基床反力的评估理论,即以简单形式描述水平基床反力q和水平位移v的关系.采用Mohrcoulomb屈服准则,结合ABAQUS有限元数值模拟结果进行研究,发现支柱回转变形过程中水平基床反力系数不是恒定的,而是随着变形的发展逐渐变小;水平荷载引起土体产生塑性屈服,这一现象是由最大水平应力分量σx和最小应力分量σy的差值引起的.提出了水平基床极限承载力的理论公式,建立了土体在受水平力作用下水平基床反力的理论模型,为实际工程的设计与分析提供了参考.