摘要：针对铁路牵引供电系统高压大功率的特点,基于模块化多电平换流器(MMC)设计了两相三桥臂功率调节装置,以消除铁路牵引供电系统中负序、无功功率及谐波电流。分析了机车负载电流在旋转坐标系下的特点,使用了一种基于二阶广义积分器及直流积分器的信号提取方法,可以快速地得到功率平衡及无功功率、谐波消除的补偿信号。设计了静止坐标系下基于MMC的两相三桥臂铁路静止功率调节装置的控制系统,最终,通过实时数字仿真系统(RT-Lab)进行实时仿真及样机实验,验证了算法的有效性及系统的补偿性能。

摘要：为了提高薄壁金属管的耐撞性能,提出一种多层嵌套方形薄壁管结构。应用非线性显式有限元法对多层嵌套薄壁管的吸能特性进行了仿真分析,并与普通方管和对称四胞管进行了对比,分析结果表明:在轴向碰撞过程中,多层嵌套薄壁管的变形模式为稳定的渐进层叠变形,其比吸能为25.72 k J/kg,较普通方管和对称四胞管分别提高了64%和31%;通过减小内嵌壁的壁厚可以达到结构轻量化设计目标;通过缩短内嵌壁和约束筋的高度可以有效地降低碰撞初始峰值载荷。将多层嵌套结构应用到薄壁管结构设计中可以有效地提高薄壁管的耐碰撞性能,为车辆吸能元件研究和工程应用提供了参考。

摘要：利用飞秒激光直写微纳加工平台,对6H-SiC材料进行了突破衍射极限的微纳结构加工研究.使用中心波长和脉宽分别为800nm和130fs的钛蓝宝石激光器和荧光倒置显微镜搭建了飞秒激光直写微纳加工平台,研究了在不同的实验条件下对6H-SiC的光学加工情况,采用扫描电子显微镜对加工结构进行表征.通过分析不同的激光功率和不同的曝光时间等实验条件下加工的分辨率,发现分辨率随着激光功率的减小而提高,随扫描速度的增大而提高,且能突破光学衍射极限.最终获得125nm的加工线宽,并加工了加工线宽240nm,周期1.0μm的线阵列.研究结果为微机电系统(MEMS)的微器件设计开创了新的思路,对发展MEMS器件具有重要意义.

摘要：队列行驶的研究能有效解决商用车货运安全、能耗浪费和环境污染等问题,但现有研究多基于单一跟车目标控制的匀质队列,这在货运场景中无法达到很好的控制效果。本文中构造了纯电动异质商用车队列,为其设计了分布式非线性模型预测控制器。根据道路环境信息和车辆跟车、安全、舒适和节能等特性,分别建立了领航车和跟随车的控制器模型,实现异质队列的多目标控制。为验证所提出控制方法的有效性,由5辆动力学特性相异的商用车组成队列,并搭建了控制仿真平台进行Trucksim/Simulink联合仿真。结果表明,本文中提出的控制算法能有效实现异质商用车队列的多目标控制,与PID定速巡航控制相比,能耗可降低5.3%以上。

摘要：溴酸盐(BrO_3^-)是由于含溴离子(Br^-)的水体经过臭氧或加氯消毒后产生的消毒副产物,在毒理致癌性分级上被国际癌症研究机构定为II类致癌物.实验设计了一种旋转电极生物膜反应器系统(RBER),可将浓度范围为150~800μg/L的溴酸盐降解,且溴酸盐被完全还原为溴离子,没有其他中间产物生成.在反应器运行过程中发现,硝酸盐与溴酸盐对氢电子供体存在明显的竞争关系,且硝酸盐对氢电子供体竞争能力强于溴酸盐.选取反应器运行不同阶段的生物膜样品进行DNA提取和高通量测序分析微生物群落多样性.结果表明,优势菌属主要有Bacillus(枯草杆菌属)、Pseudomonas(假单胞菌属)和Lactococcus(乳球菌属)3类,其在总菌属中相对丰度占比分别为37.0%、16.2%和11.1%,可能是实现溴酸盐生物降解的主要优势菌群.

摘要：提出一种新型Halbach次级结构的无铁心永磁同步直线电机,介绍了该新型直线电机的结构和原理,利用矢量磁位和边界条件对Halbach永磁阵列所产生的磁场进行解析分析,得到气隙磁通密度的表达式,建立直线电机的数学模型。通过研究分析,设计制造一台样机并进行相关实验研究,通过对比实验和仿真结果,来验证解析设计的合理性。

摘要：针对目前基于弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的傅里叶变换光谱测量技术(PEM-FTS)的光谱分辨率低,并且PEM调制光程差有限、多次反射对入射光斑大小要求高且光能利用率低等缺点。提出一种基于微梯形八角结构弹光晶体的大光程差PEM方法。通过改进弹光晶体结构,使其为微梯形八角结构,两个通光面略微成一定夹角,该结构PEM不仅可以有效提高PEM调制的最大光程差,而且对入射光斑要求较小。理论推导分析了该PEM的最大调制光程差,并推导得出任意角、任意位置入射时PEM的最大调制光程差公式;通过多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics 4.3a对PEM的振动模态和应力分布进行分析;结合PEM的最大调制光程差和光能利用率,分析了寻找最佳入射角的方法。设计加工该PEM,其中弹光晶体选用硒化锌晶体,压电晶体选用压电石英晶体。采用波长为632.8nm的氦氖激光进行实验分析,实验结果显示,在相同驱动电压下,该PEM的最大调制光程差是普通PEM的19.25倍,与理论仿真的相对误差为1.3%。

摘要：采用随机预瞄控制策略对存在控制时滞的车辆主动悬架系统进行了研究。路面不平度被看作过滤白噪声随机过程,通过安装在车辆前部的预瞄传感器来量测车轮前方一定距离的路面变化信息。在控制器设计中,采用包含车身加速度、悬架动行程、轮胎动位移和控制力加权的连续形式性能指标,假定只有部分状态变量可以量测,而且量测噪声不能忽略。通过将连续形式的状态方程和性能指标进行离散化,并对状态向量和量测向量进行增维,这种考虑控制时滞的基于输出反馈的随机最优预瞄控制问题可以转换为不显含时滞和预瞄时间的标准LQG控制问题。数值仿真结果表明,对存在时滞的车辆悬架系统进行预瞄控制器设计时,时滞量应该得到重视,尤其是在时滞量较大时。如用不考虑时滞时所设计的控制器对存在时滞的车辆悬架系统进行控制,悬架系统可能发生不稳定现象,而且预瞄时间的增长还可能导致控制效果的恶化。

摘要：为改善CVT变速系统夹紧力过高、效率偏低的问题,采用试验辨识方法揭示金属带滑移率与变速系统综合效率间的关联规律.考虑金属带滑移对传动损失及油泵功耗的耦合影响,构建变速系统综合效率试验模型,以某自主开发的CVT变速系统为研究对象,设计变速机构传动效率滑移率试验及油泵功耗试验,分析出不同速比、不同输入转矩及不同输入转速下变速系统综合效率随滑移率的变化特性,最后根据试验结果导出变速系统最优效率滑移线及最优效率安全系数.结果表明:在滑移率增加的过程中存在变速系统综合效率峰值滑移点,该滑移点位于传动效率峰值滑移点与摩擦系数饱和滑移点之间,其主要受速比的影响,输入转矩和输入转速对其位置的影响可以忽略;在整个速比区间,变速系统最优效率滑移线位于0.98%～3.16%之间,对应的综合效率为0.878～0.915,最优效率安全系数位于1.09～1.16范围内,其较CVT传统夹紧力安全系数降低了10.8%～16.2%.研究结果可为CVT滑移控制提供明确的控制目标,同时可为降低CVT夹紧力安全系数提供下限参考边界.

摘要：以脱氢枞酸为原料,经酰氯化反应后与己二醇反应合成脱氢枞酸羟己酯,然后再用甲基丙烯酰氯进行酯化反应,合成基于脱氢枞酸的柔性单体---脱氢枞酸（2-甲基丙烯酰氧基己基）酯,得率41%。并分别采用了 FT-IR、1H NMR、13C NMR、DSC和GPC对其结构和性能进行表征。研究结果表明,脱氢枞酸（2-甲基丙烯酰氧基己基）酯在引发剂的存在下可以发生聚合反应,均聚物相对分子质量为20000-30000,玻璃化转变温度约为-21.82℃。