高速列车车内压力波动模糊控制研究

高速列车在通过隧道或两车交会时,列车表面会产生很大的气压波动,此压力波动通过车体缝隙和换气风机、风道传入车内,引起车内空气压力较大波动,造成乘客耳鸣、耳痛等症状,影响乘坐舒适性;为了抑制高速列车车内压力波动,根据某型高速列车换气风机特性曲线与车体等效泄露关系,建立了换气风机频率可变的车内外空气压力传递数学模型;采用模糊控制策略,以车内压力、车内压力变化率为控制输入,对高速列车换气系统中的新风风机、废排风机运行频率进行调节;仿真结果表明:该控制方式能够提高现有换气系统对车内空气压力波动的抑制能力,提高乘坐舒适性。      

基于大数据的高速列车气动载荷作用下迭代学习主动控制研究

列车在高速运行的过程中与另一列车相交会时,将产生剧烈的瞬态气动载荷冲击而引起车体瞬间横向振动加剧,导致列车横向平稳性恶化。为了改善列车运行平稳性,采用大数据方法及迭代学习控制思想,提出基于高速列车运行大数据的迭代学习主动控制算法,并进行多体动力学与控制算法的联合仿真,进一步研究控制算法对会车气动载荷幅值变化和会车时间变化的鲁棒性。结果表明：大数据迭代学习主动控制经过5次迭代后对会车气动载荷激扰下的车体横向振动峰值降低52.67%,且控制算法对会车工况变化有较好的鲁棒性。     

高速列车噪声与速度关系变化分析

随着高速列车运行速度的提升,高速列车内部噪声过高的问题日益突出,识别高速列车在高速运行时主要噪声来源对减振降噪非常重要。本文针对我国高速列车CRH380B型车,在多工况的实车运行状态下进行噪声振动测试研究,并利用速度指数拟合进行计算。得到了我国CRH380B型高速列车不同的噪声随速度指数变化的规律和车内车外的过渡速度区。该结果能够对高速列车噪声来源识别提供参考,为高速列车的车厢内部低噪声设计提供依据。     

高架桥声屏障高度对列车气动特性影响的数值模拟

采用计算流体力学方法对高架桥声屏障高度影响高速列车空气动力特性进行数值研究.通过网格划分、湍流模型选取、边界条件设置等来提高数值计算精度.结果表明,当高速列车运行在下风向时,头车、中间车上的侧向力随着声屏障高度增加而逐渐下降.头车所受的侧翻力矩在整车中最大,且随着声屏障高度的增加而逐渐减小.随着声屏障高度的增加,上风向工况下中间车受到的侧翻力矩要大于下风向工况.上、下风向工况下高速列车气动特性差异主要是由于流动空腔中列车所处的相对位置不同,改变了车体表面的压力分布,从而改变了车体所受到的气动力、力矩.     

列车外圆弹簧疲劳损伤的非线性超声测试

进行了列车外圆弹簧在疲劳载荷作用下所产生损伤的非线性超声测试。对列车外圆弹簧进行疲劳加载,利用专门的非线性超声测试系统激发和接收透过弹簧的超声纵波。在相应的信号处理后,建立了声学非线性系数与弹簧疲劳次数之间的关系。实验结果表明,当疲劳次数小于150万次时,由于弹簧材料内部位错、滑移带等微观缺陷还没有形成足以产生显著非线性的积累,该非线性系数增长不明显;当疲劳次数达到150万次至300万次之间的疲劳响应期时,非线性系数增加明显,表明弹簧材料的内部损伤快速增加;当疲劳次数超过300万次时,弹簧材料的内部损伤积累速度减缓,非线性系数增加放缓。该研究表明列车外圆弹簧的疲劳损伤程度与其声学非线性系数直接相关,利用该方法可以为材料和结构早期力学性能退化的检测和评价提供一种有效的途径。      

基于EEMD和球SVM的高速列车转向架故障估计 

基于监测数据评估高速列车空气弹簧、抗蛇行减振器和横向减振器关键部件的运行状态,针对故障状态下车体构架横向加速度的非平稳信号,提出IMF能量矩与改进的多类超球支持向量机相结合对车体运行状态估计,改进的的超球支持向量机对球外与球内重叠区域的样本用不同的决策,具有更好的分类效果;实验数据仿真分析表明,在速度变化下列车故障识别率稳定在87%以上,证明所用方法能够提取到故障状态下的典型特征,改进的支持向量分类器并能很好的估计出高速列车的故障状态。     

一种改进的天棚半主动控制算法

针对传统天棚阻尼控制对参数可变的磁流变半主动悬挂系统不能进行有效控制的问题,设计了一种最小控制综合与天棚混合的控制算法;首先建立了理想天棚阻尼控制算法的模型,依据最小控制综合算法模型结构特点将理想天棚阻尼控制作为参考模型;然后依据磁流变阻尼器控制力特点,改进了最小控制综合算法的反馈控制方程,得到混合控制算法的控制律;最后对改进的算法进行了仿真分析;仿真结果表明,混合控制算法在悬挂系统参数发生变化的情况下能够有效降低车体加速度和车轮动载荷,具有较好的控制效果;所设计的改进的天棚半主动控制可以提高车辆的行驶平顺性,对被控系统参数的变化具有良好的适应性,具有较高的实用价值。     

内埋式PMSM模糊PI超前角弱磁控制算法研究

内埋式永磁同步电机运行过程中,由于电流变化导致的参数变化使得转矩和速度波动加大。模糊控制有利于提高系统的稳定性,且不依赖系统参数,本文将模糊控制引入到内埋式电机的超前角弱磁控制中,电流环采用模糊PI调节器代替传统PI调节器,构建了模糊PI超前角弱磁算法。仿真结果表明,模糊PI超前角弱磁算法补偿了从电流相角偏移,提高了超前角弱磁控制过渡时相角稳定性。与传统PI比较,电机输出转矩波动减小7%,速度波动减小1%,鲁棒性增强。     

薄壁结构的隔声和它在铁路车辆上的应用

一、引言 对铁道部四方机车车辆工厂新设计的SFK_6型列车及国内现在通用列车的车体结构的隔声特性进行了实验窒测试。对钢板、胶木板、钢板上加阻尼涂层的隔声特性以及双层结构的填充材料、空腔距离、共振频率对隔声的影响等问题作了测试与分析,得到初步的结论,可作为改进车体隔声及一般双层结构隔声的参考。     

热泵型纯电动汽车空调融霜特性研究

针对热泵型纯电动汽车空调系统在冬季低温高湿环境下运行时,车外换热器易结霜而影响系统性能的问题,设计搭建了带低压补气的热泵型纯电动汽车空调实验台。实验研究了不同车内温度、不同压缩机转速、不同车内风机送风量以及不同补气阀开度对融霜性能的影响,结果显示通过合理有效的控制可以缩短融霜时间在120秒以内,使空调系统的性能得到一定改善。     

Recent progress on optomagnetic coupling and optical manipulation based on cavity-optomagnonics

Recently, the photon–magnon coherent interaction based on the collective spins excitation in ferromagnetic materials has been achieved experimentally. Under the prospect, the magnons are proposed to store and process quantum information. Meanwhile, cavity-optomagnonics which describes the interaction between photons and magnons has been developing rapidly as an interesting topic of the cavity quantum electrodynamics. Here in this short review, we mainly introduce the recent theoretical and experimental progress in the field of optomagnetic coupling and optical manipulation based on cavity-optomagnonics. According to the frequency range of the electromagnetic field, cavity optomagnonics can be divided into microwave cavity optomagnonics and optical cavity optomagnonics, due to the different dynamics of the photon–magnon interaction. As the interaction between the electromagnetic field and the magnetic materials is enhanced in the cavity-optomagnonic system, it provides great significance to explore the nonlinear characteristics and quantum properties for different magnetic systems. More importantly, the electromagnetic response of optomagnonics covers the frequency range from gigahertz to terahertz which provides a broad frequency platform for the multi-mode controlling in quantum systems.     

Connections on Lie algebroids and on derivation-based noncommutative geometry

In this paper, we show how connections and their generalizations on transitive Lie algebroids are related to the notion of connections in the framework of the derivation-based noncommutative geometry. In order to compare the two constructions, we emphasize the algebraic approach of connections on Lie algebroids, using a suitable differential calculus. Two examples allow this comparison: on the one hand, the Atiyah Lie algebroid of a principal fiber bundle and, on the other hand, the space of derivations of the algebra of endomorphisms of an SL(n,C)-vector bundle. Gauge transformations are also considered in this comparison.     

基于数据挖掘的本体构建与重构技术研究

针对目前本体构建与重构过程中数据处理效率低的问题,运用支持向量机分类及K-均值聚类的方法对本体构建数据进行处理,从文本数据中抽取关注的特定的信息,运用基于二叉树的多分类支持向量机以及支持向量机与K-均值融合的多样本聚类,总结基于分类与聚类的本体构建过程,并以离散型和连续型两种数据样本验证了方法的可行性。实验结果表明,基于数据挖掘的本体构建与重构技术具有良好的应用效果。     

EAST中加热功率对弹丸注入加料效率的影响

介绍了 EAST 装置气动加速氘弹丸注入加料系统和不同加热功率条件下弹丸加料效率的实验结果。 当等离子体加热功率从 1MW 逐渐增加到 10MW 时,弹丸加料效率从 60%降低到 10%。加热功率的升高导致弹 丸粒子的沉积深度 λp/a 降低达 50%左右,从而导致大量的弹丸粒子沉积在等离子体边界。     

基于太赫兹光谱技术的贝母品种鉴别方法研究

贝母是广泛应用于临床实践的中药材,其中川贝母尤为珍贵,存在掺假及伪冒现象,伪劣贝母会对用药者的健康产生不良影响。太赫兹时域光谱（Terahertz time domain spectroscopy）具有瞬态性、宽带性、安全性和穿透性等许多优越特性,近年来在药食无损检测领域十分活跃。以四种常见贝母（川贝母、平贝母、伊贝母、浙贝母）为研究对象,探究利用太赫兹时域光谱技术鉴别贝母品种的可行性。利用TAS7500TS太赫兹光谱系统采集贝母样品在0.6～3.0 THz范围内的光谱,并结合化学计量学方法进行预处理与建立分类模型。当分类数量为二时,称为二分类问题,当分类数量超过二时称为多分类问题。利用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）建立四种贝母的二分类模型;使用Savitzky-Golay（S-G）平滑、多元散射校正（MSC）、标准正态变量变换（SNV）、移动平均、基线偏移校正（Baseline offset）对原始光谱进行预处理,再采用主成分分析（PCA）对预处理后的数据进行降维,以减少数据运算量、简化运算,最后建立随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、反向传播神经网络（BPNN）多分类模型。结果显示：川-伊贝母二分类鉴别模型正确率为93.333%,平-浙贝母二分类鉴别模型正确率为98.333%,其他四种二分类鉴别模型正确率均为100%。对建立的多分类模型进行对比分析发现SVM结合SNV建模效果最好,其中川贝母正确率为95.349%,伊贝母正确率为96.552%,平贝母与浙贝母正确率均为100%,整体正确率高达97.490%。研究结果表明利用太赫兹时域光谱技术鉴别不同品种贝母是可行的,并建立了分类效果较好的SNV-SVM多分类模型,为把控中药材质量提供一种新的手段,对维护中药材市场的正常运转具有重要的意义。     

Studies on tribology

In high speed rotating machines such as turbines and generators, vibrations of a rotating shaft often hinder the smooth operation of the machine or even cause failure. Oil whip is one of such vibrations due to oil film action of journal bearing. Its mechanism and preventive method is explained and proposed in this paper. Further theoretical and experimental analyses are made for considering heat generation and temperature rise in hydrodynamic lubrication. The usefulness of the lubrication theory based on the k-epsilon model is also shown for bearings with high eccentricity ratios. In the latter half of this paper, water lubrication, nitrogen gas lubrication and tribo-coated indium lubrication are shown as new promising methods, and their mechanisms are discussed and the importance of tribo-layer is explained. Some mechanisms of wear are introduced for better understanding of tribo-layer. In the last part of this paper, the mechanisms of generating static friction are shown for the cases of plastic contact and elastic contact, which is the base for understanding the mechanism of initiation of macroscopic sliding.     

基于 LabVIEW 的实时控制框架 在 J-TEXT 上的应用

为了支持 J-TEXT 装置上等离子体偏滤器位形实验的研究，基于 LabVIEW 编程语言开发了一套实 时控制框架。在 J-TEXT 装置中，利用该实时控制框架以及选取合适的 NI 采集卡、控制器组建了偏滤器单零位形 的辅助电源-偏置电源的控制系统，并对该电源进行了测试。测试结果表明该电源能够在 1ms 的控制周期内输出 2kA 的电流，满足 J-TEXT 偏滤器单零位形放电的实验要求。该框架的开发极大地提高了组建实时控制系统的效 率，增强了控制程序的可读性以及可维护性，为 J-TEXT 装置提供了一套完善的、简便的，易于拓展及移植的实时控制框架。     

基于S1000D标准的技术插图制作过程规范研究

为了规范交互式电子技术手册中技术插图制作过程,解决因不同制作者完成图形的差异性及格式多样化等问题,通过将S1000D、GJB6600等标准与本单位实际工作情况相结合,从技术插图的制作过程进行了全方位的分析研究,对插图标注、图层分配、布局等作了规范性要求,形成了切合实际满足IETM标准的技术插图制作过程规范,该规范能有效指导IETM实施过程中的技术插图制作,提高IETM手册的编制效率和过程质量。本研究使技术插图的制作过程真正实现了规范化。     

苯醚甲环唑非对映异构体的NMR研究

应用核磁共振技术(1H NMR,13C NMR,DEPT,1H-1H COSY,HSQC,HMBC),确定了苯醚甲环唑的2种非对映异构体的结构,准确归属了它们的1H、13C信号,为其非对映异构体的结构鉴定提供了重要依据.     

基于OPNET的远程测试系统性能评估方法研究

针对通信网络对远程测试应用的支持性能评估问题,探讨了运用网络仿真对远程测试通信网进行仿真研究的具体流程。在一般进行网络仿真研究的工作流程基础之上,围绕远程测试应用要求的服务质量,给出了分析远程测试网络的性能指标,并重点介绍了利用OPNET建立远程测试通信网络模型及其业务流模型的方法。最后运用该方法对远程测试系统性能指标进行仿真和获取,验证了该仿真方法的有效性和可行性。