摘要：为解决传统分层滑模控制方法应用于球形机器人速度控制中会出现调节时间长、超调量大的问题,通过在滑模面内引入微分环节并结合分数阶微积分,提出一种具有分数阶PI^(λ)D^(μ)结构的滑模面,并给了该滑模面渐近稳定的参数选取条件。基于该分数阶PI^(λ)D^(μ)滑模面设计了球形机器人直线运动速度控制器,并通过自适应算法实现了对未知滚动摩擦阻力的实时估计。仿真结果表明:相比传统分层滑模控制方法,本文自适应分数阶滑模控制方法能有效减少控制过程中的超调,并且具有更短的调节时间,能对未知滚动摩擦阻力进行准确的估计,在存在系统参数摄动的情况下具有更好的鲁棒性。

摘要：格栅-空腔流动会引发流场自激振荡现象,产生结构振动及噪声问题。研究此类现象的形成机理对相关设备的减振降噪设计具有重要意义。目前已知这种现象是在流场正逆向两种扰动的耦合作用下形成的,但上述两种扰动的形成机理尚未明确。针对该问题,建立了格栅-空腔流动数值模型,并进行非稳态数值模拟。通过分析压力振荡数据及流场结构演化过程,对两种扰动的形成过程进行了研究。研究结果表明,正逆向两种扰动的形成均与格栅间隔中形成的小尺度涡团有关。上游小尺度涡团从格栅间隔中依次脱离并聚集演化为大尺度涡团,形成该流动系统的正向扰动。下游小尺度涡团脱离格栅间隔激发的逆向扰流构成该流动系统的逆向扰动,并对正向扰动产生持续的正反馈作用。

摘要：在我国北方寒冷地区的冬季,道路积冰严重妨碍交通,并且现有设备不能有效地对其清除.针对这种状况,提出了应用微波加热技术清除道路积冰的设想,并通过理论分析和实验证实了冰不易吸收微波,而路面材料能够吸收大量微波.因此,微波能够透过冰层加热路面,使贴近路面的冰层融化,消除冰层与路面之间的结合力,以便很容易地利用除冰机械对其清除.在参考了现有的各种清冰除雪机的基础上,设计出了专门用于清除道路积冰的微波除冰机原理图.

摘要：针对现有机车空调系统电源特殊、冷媒多为化学制剂、系统复杂的状况,利用机车制动系统空气压缩机间歇工作的特点,以高压空气为动力源,有机地结合压缩空气制冷技术和气体喷射技术,提出了一套无需外加电气设备、全新风的机车司机室空调系统方案,并介绍了该系统的设计方法和气体喷射器的设计过程,为进一步深入研究奠定了基础.

摘要：列车中水箱晃动问题是典型的流固耦合非线性行为,同时也涉及到多相流之间的相互耦合问题.基于多物质ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)方法建立了列车水箱晃动三维数值模型,数值模型求解采用考虑流固耦合负载平衡的区域分解并行计算技术,分析列车制动工况下水箱中水的大幅晃动及箱壁动态应力变化行为.分析结果表明,制动减速度超过0.8 m/s2时水箱应力峰值呈非线性增大趋势;储水量增加,水箱最大应力相应增加;水箱中设置防波板,可明显降低水流对箱壁的冲击作用.

摘要：金属储氢材料十分适合于车载储氢。由于储氢材料在吸放氢过程中,伴随有大量的反应热,而反应热的释放与传播速率会直接影响储氢装置效用的发挥。因此,在使用过程中有必要对金属储氢系统内部的温度场实施适当的控制。本文利用Matlab编写金属储氢材料放氢过程实时热仿真程序,用于计算不同车辆运行工况下储氢罐内的温度分布,以便得到当前情况下耗热量,对其进行加热控制。基于热分析的结果,文中给出了热控制系统的设计方案分析。

摘要：依据热管式换热器的特点,编制了空-空热管式中冷器的设计程序,并设计了试验用热管式换热器样件对该设计程序进行试验验证。利用通用的传热系数计算公式程序所得的计算值与试验所得的实测值变化趋势基本一致,说明所编制的计算程序是实用和可靠的。根据试验结果对设计程序进行了修正,热空气出口温度最大偏差为0.5℃,热流量最大偏差为7W,表明修正后程序的计算结果与试验结果吻合较好。用试验数据分析了欧拉数与雷诺数的关系,拟合得到适合空-空热管式换热器的阻力计算的准则方程式,压降修正结果与实测值最大偏差为31.39Pa,误差不超过6%,说明在中冷器设计程序中可以利用拟合公式较好的分析压降。

摘要：利用国际上通用的流体力学计算软件FLUENT作为研究工具,对高速列车在地面和桥梁两种行驶状态下的外部流场进行了数值模拟,分析桥梁的存在及其特征尺寸对列车气动力的重要影响。通过比较列车在不同高度、不同宽度及不同横截面形状桥梁上行驶时的气动力情况,得出针对本文选定的桥梁设计方案,桥梁的存在增大了列车倾覆危险性的结论;同时发现存在一个最危险桥梁宽度,此时列车尾部抬升和倾覆的危险最大,而当桥梁宽度增大到一定数值后,桥梁的存在将不影响列车受力;另外肯定了桥梁横截面形状接近流线型对改善列车受力有积极作用。

摘要：针对高速列车车体气密疲劳强度台设计了相应的控制软件界面。基于虚拟仪器技术,应用虚拟仪器开发环境LabVIEW完成该实验台控制软件的图形化用户界面的设计。界面系统由数据监控、波形生成、数据回放、高级设置4个子界面组成,在功能上可以满足高速列车车体气密疲劳强度试验的控制需求。在设计中引入人机工程学原理,使界面具有良好的可操作性,同时减轻用户对操作界面及气密疲劳强度试验流程的认知负担。

摘要：以 3种典型的建筑外墙体结构为例 ,在室外温度周期性非稳态变化的条件下 ,分别对其进行了动态负荷计算。分析了通过不同建筑外墙形成的冷负荷的变化特性 ,结合评价人体舒适性的PMV指标 。