摘要：直驱式波浪发电系统工作环境恶劣,速度传感器安装维护困难,为此提出基于模型参考自适应控制的速度观测器和滑模变结构算法相结合的控制策略。以永磁直线同步电机电压电流为输入,基于可调模型、参考模型和采用Popov超稳定性理论确定的速度自适应律三部分,设计速度观测器。通过分析波能转换装置水动力方程,获得最大功率捕获时的期望电流,采用滑模控制算法快速跟踪之。仿真结果表明,所提出的速度观测器可实现速度精确辨识,滑模控制策略可准确跟踪电流期望值,功率优化效果明显,系统鲁棒性强。

摘要：内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的滑模控制方法。改进双幂次趋近律通过在幂次项引入系统状态变量,使趋近律具有变速趋近特性,解决了滑模趋近速度和抖振抑制间的矛盾。为了进一步增强系统的鲁棒性,设计了NDOB,该观测器不仅可以对扰动进行补偿,还可以通过减小趋近律增益系数进一步抑制系统抖振。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。

摘要：意义管桩后注浆可有效改善桩-土接触界面物理力学性质,在提高管桩摩阻力、减少上部结构沉降等方面发挥着重要作用。进展通过对管桩后注浆工艺、后注浆理论、管桩注浆后的承载性能、管桩-注浆体-土接触界面剪切性能等进行综述,展望了管桩后注浆的发展方向。结果表明:(1)后注浆对提高中小直径管桩承载力有一定作用;注浆后,中掘法管桩的承载力一般超过了4 000 kN、静钻根植竹节桩的承载力可提升20%以上、随钻跟管桩承载力普遍超过20 000 kN。(2)现有的注浆理论推动了注浆技术的发展,虽然相关研究成果与工程实践存在差异,但可以给出浆液扩散的初步轮廓和扩散范围,为注浆设计和工程应用提供科学指导。(3)桩-浆-土接触界面的研究大多以剪切试验为载体,研究浆-土接触界面剪切性能这一宏观表象,很少涉及注浆液以注浆根系、爪牙和毛细爪牙的形式伸入土体并与土体进行关键离子交换从而提高桩-浆-土接触界面黏结强度的宏微观扩散本质。(4)现有注浆研究大多止步于注浆结果分析,较少涉及注浆机理,对浆液在地层中的流动扩散规律认识不够清晰。结论与展望桩侧注浆液渐进性流动过程可视化分析、注浆体三维尺寸定量表征、管桩注浆过程智能化监测、新型管桩桩侧注浆工艺研发是未来管桩桩侧后注浆发展的重要方向。

摘要：由于铝合金具有高强度、低密度、和抗腐蚀性等优良特性，在航空航天、舰艇制造和汽车交通等领域具有广泛应用。电弧增材制造具有高的沉积速率和材料利用率，以及好的设计裕度，非常适用于高强铝合金构件的制造。然而，目前增材制造的高强铝合金普遍存在气孔较多、层间未熔合等缺陷，进而影响构件力学性能。针对这些问题，以电弧增材制造的Al-Zn-Mg-Cu合金为研究对象，使用光学显微镜观察沉积样品的宏观形貌跟金相组织，使用扫描电子显微镜观察样品的微观组织，使用电子万能拉伸机检测沉积样品的拉伸性能。研究结果表明，添加TiC纳米颗粒后，沉积态样品气孔较少，组织均匀，得到的组织均为等轴晶，未出现颗粒聚集的现象，在晶界处可以析出η MgZn2相，经T6热处理之后，沉积态样品横向跟纵向的极限抗拉强度分别为469 MPa和476 MPa，力学性能表现优异。研究结果为增材制造铝合金材料的开发和设计提供了重要的思路和参考。

摘要：以华南滨海软土为研究对象,采用矿渣水泥作为主固化剂,脱硫石膏、熟石灰、粉煤灰和钢渣为外掺剂对软土进行固化处理。通过滨海软土固化体的无侧限抗压强度试验确定较优的外掺剂类型和掺量,通过扫描电镜和X射线衍射试验分别捕捉滨海软土固化体的微观结构和矿物成分,探索复合固化剂对滨海软土的固化机理。研究结果表明:掺入适量的脱硫石膏、熟石灰、粉煤灰均能有效提高水泥固化土的强度,掺入钢渣则导致水泥固化土的强度降低。其中,脱硫石膏的最佳掺量为4%,粉煤灰的最佳掺量为4%;熟石灰的最佳掺量为1%,脱硫石膏为推荐外掺剂。最佳掺量条件下,掺入脱硫石膏、粉煤灰和熟石灰的水泥固化土的无侧限抗压强度较单纯的水泥固化土分别提高128.5%、30.2%、18.6%。

摘要：双柔性梁耦合结构常用于航天领域,如太阳翼伸展结构、太阳能电池阵等。针对双柔性耦合梁系统振动非接触测量和控制问题,构建了基于点激光结构光视觉系统的测控实验平台,进行了点激光视觉振动测量研究和振动控制算法设计。对点激光视觉系统进行标定,通过图像处理结合几何方法提取了柔性梁的振动信号。建立了系统动力学模型,采用小波变换和优化方法辨识状态空间方程参数。设计了直接自适应模糊协同控制器(Direct Adaptive Fuzzy Cooperative Controller,DAFC)进行双柔性梁系统的振动主动控制,采用羚羊优化算法基于辨识模型优化控制器参数。在双柔性耦合梁系统固定和平移运动两种情况下,进行了振动视觉检测和控制实验研究。实验结果表明:所设计的点激光视觉传感器有较好的振动测量精度,DAFC控制器相比于PD控制器有更好的控制效果,可以更加快速地抑制双柔性耦合梁的振动。

摘要：针对目前用于原子力显微镜的扫描定位平台带宽低、行程小、耦合性能差等问题,提出了一种基于柔性梁的高带宽两自由度精密定位平台并对该平台进行了优化设计、仿真验证与实验分析。首先,提出了以双端固定梁与平行杂交梁为基础的并联柔顺平台,分别运用卡式第二定理和拉格朗日方程建立了平台刚度和固有频率的数学模型;然后,通过最优化理论获取了平台的最高固有频率及最优设计尺寸,并运用有限元方法验证了优化结果的可靠性;最后,搭建了实验系统,对平台进行了实验研究。实验结果表明:所设计平台的最大行程为12.950μm×13.517μm,耦合误差小于1.77%,X,Y方向的固有频率分别为12.21和13.50 kHz,在开环条件下可良好地追踪频率小于1 kHz的三角波,有效改善了传统扫描定位平台响应慢、行程小、耦合性能差等问题。

摘要：为了研究微细颗粒凝并效率影响因素的敏感性,将颗粒群平衡模型与欧拉多相流模型进行耦合,通过用户自定义函数分别引入布朗凝并、湍流凝并与声波凝并的复合凝并核函数和颗粒凝结增长速率函数,建立了一种适合不同凝并方式特点的复合凝并模型.采用正交设计对微细颗粒的凝并过程进行数值模拟,研究了初始蒸汽饱和度、停留时间、声压级和声频对复合凝并过程的影响程度的主次关系.结果表明,该复合凝并模型能有效地表征PM2.5颗粒凝并效率.通过PM10和PM2.5凝并效率正交模拟试验进一步得出,复合凝并作用下各参数的影响程度均为:声压级>停留时间>初始蒸汽饱和度>声频.声压级、停留时间和初始蒸汽饱和度的增大有利于凝并效率的提高,而声频则存在一个最佳值使得凝并效率达到最高,且PM2.5凝并效率的最佳频率比PM10高.该模型的建立对研究微细颗粒物复合凝并相关因素的影响程度具有重要作用.

摘要：平面3-RRR柔性并联机构的闭链耦合约束作用导致其奇异性复杂,而机构在逆向雅可比奇异位形附近易发生自激振动,严重影响机构的精度并对其结构造成破坏。为了让并联机构重新恢复正常工作,设计振动主动控制算法对自激振动进行抑制。首先,建立了机构的逆向运动学模型,并基于速度雅可比矩阵获得并联机构的奇异判定条件;其次,在完成自激振动产生机理分析的基础上,对振动加速度信号进行了滤波和移相处理;然后,结合加速度反馈与位置误差补偿,设计了模糊神经网络非线性控制器、反向传播(back propagation,简称BP)神经网络自抗扰控制器;最后,通过振动主动控制实验,验证了2种智能控制算法的有效性。实验结果表明,所设计的2种控制算法能够在保障并联机构位置精度的条件下,对自激振动进行快速且有效的抑制。

摘要：当干道上出现饱和交叉口时,需对饱和交叉口驶入方向进行截流调控以免路段排队溢流,对驶出方向进行绿波疏导以便车流迅速驶离。针对饱和交叉口不同方向的协调控制需求,本文给出了一种干道双向红绿波协调设计数解算法。首先,利用时距分析图推导了交叉口之间理想间距的计算通式,给出了交叉口协调相位时间中心偏移率的计算方法;然后,针对不同公共信号周期取值,分别计算各个交叉口在不同信号相位设置方式下的协调相位时间中心偏移率,将绝对值最小的中心偏移率所对应的相位设置方式作为各交叉口的优选相位;接着,比较不同公共信号周期取值下优选相位所对应的最大中心偏移率之差,对应最大中心偏移率之差最小的公共信号周期取值即为最佳公共信号周期;最后,结合红绿波设计特点给出了微调相位差的优化方法,使得交叉口绿波带方向的中心偏移率最小,从而确保干道双向获得较大的红绿波带宽。案例分析表明,本文算法设计得到的双向红绿波协调控制方案相比于双向绿波协调控制方案,在保证驶入饱和交叉口方向存在最大红波带的同时,可以使得驶离饱和交叉口方向的绿波带宽明显增加。VISSIM仿真实验发现,本文方法设计得到的方案既能够缩短饱和交叉口的最大排队长度23.1%、平均排队长度33.8%,推迟饱和交叉口车辆排队溢出至上游交叉口的时间,也能够使饱和交叉口驶出车辆在下游路段的行程时间与停车次数分别减少17.5%与76.3%,实现了对于饱和交叉口的溢流防控与绿波疏导。