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基于负载预测的节能型泵控单元稳压控制研究
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作者 王飞 郝钰杰 +3 位作者 赵慧兵 刘克毅 陈革新 艾超 《液压与气动》 北大核心 2025年第7期53-66,共14页
针对泵控单元静态精度不高和动态性能受限的问题,为提高泵控单元的压力控制能力,提出了一种基于负载预测前馈补偿的模糊PID稳压控制方法。首先,建立了泵控单元中伺服电机和定量泵的数学模型;其次,设计了基于长短期记忆神经网络的负载预... 针对泵控单元静态精度不高和动态性能受限的问题,为提高泵控单元的压力控制能力,提出了一种基于负载预测前馈补偿的模糊PID稳压控制方法。首先,建立了泵控单元中伺服电机和定量泵的数学模型;其次,设计了基于长短期记忆神经网络的负载预测算法,进行了模型的训练,优化了模型的超参数设置,计算了评价指标,进行了仿真验证;然后,对基于负载预测前馈补偿的模糊PID控制方法进行仿真分析;最后,开展试验研究,验证了该控制方法的效果。结果表明,评价指标印证了负载预测模型具有较高的预测精度;在负载预测结果作为前馈信号输入补偿的前提下,与传统PID控制器相比,模糊PID控制器在两种信号响应下的输出压力和期望压力之间的误差分别减小了72.2%和71.1%,实现了泵控单元的高精度稳压控制。 展开更多
关键词 泵控单元 负载预测 前馈补偿 模糊PID 稳压控制 长短期记忆神经网络
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嵌入式风冷变频器散热结构设计及热仿真分析研究 被引量:2
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作者 贾天毅 徐立军 +1 位作者 陈志峰 朱迪 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第2期166-174,共9页
矿用变频器作为矿井通风系统的重要装置,其散热性能将影响煤矿的安全生产。为便于井下安装调试,当前矿用变频器要求更大功率体积比。为解决上述问题,提出了一种适用于局部通风机的嵌入式风冷变频器结构,利用风机工作风流,以强迫风冷的... 矿用变频器作为矿井通风系统的重要装置,其散热性能将影响煤矿的安全生产。为便于井下安装调试,当前矿用变频器要求更大功率体积比。为解决上述问题,提出了一种适用于局部通风机的嵌入式风冷变频器结构,利用风机工作风流,以强迫风冷的方式进行变频器散热。以常规型散热翅片为基础,设计了等腰三角形与圆弧形结构散热翅片,分别进行了三维建模及结温理论计算,使用有限元法对3种模型进行数值模拟,并对IGBT模块的温度场和矢量场进行分析。结果表明:数值模拟与理论计算结果的误差不超过5%;翅片间距越小,气流损失越严重,等腰三角形和圆弧形翅片下的流动损失问题得到更好的解决;圆弧形翅片的间距小但通过增大翅片与流体的对流换热面积提升了散热性能。散热性能最优的圆弧形散热翅片在翅片间距不变,翅片高度和厚度分别为105 mm和5 mm时,散热性能达到最佳。 展开更多
关键词 矿井通风系统 嵌入式变频器:IGBT 数值模拟 散热优化
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Design of Underground Load Haul Dump Hybrid Power System Based on QFD and TRIZ
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作者 XU Jun QIAO Sha +3 位作者 MA Xiaowen YUAN Kun QI Wenbo LIU Keyi 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期462-473,共12页
As the mining industry continues to expand and international oil prices increase,more rigorous demands are being placed on the design of mining equipment.Given this,there is an urgent need to develop new power-driven ... As the mining industry continues to expand and international oil prices increase,more rigorous demands are being placed on the design of mining equipment.Given this,there is an urgent need to develop new power-driven mining equipment to solve the problems of high energy consumption and insufficient power coupling of current equipment.This study proposed a design of a hybrid power system for underground Load Haul Dump(LHD).The proposed design integrated Quality Function Deployment(QFD)and Theory of Inventive Problem Solving(TRIZ).It identified 7 user requirements and 10 related technical features,formulated 11 innovative design solutions,and ultimately adopting an electric drive hybrid power scheme.This scheme effectively addressesd power transmission coupling problems and improve the efficiency of loaders.A 6 m³hybrid power loader prototype has been developed,which reduces operational energy consumption and advances the electrification and green,low-carbon evolution of mining equipment. 展开更多
关键词 quality function deployment TRIZ LHD design solution
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碳达峰与碳中和目标下PEM电解水制氢研究进展 被引量:35
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作者 胡兵 徐立军 +2 位作者 何山 苏昕 汪继伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4595-4604,共10页
氢能作为重要的能源载体,燃烧过程绿色无污染,能够助力碳达峰和碳中和目标实现。本文通过对比化石能源制氢、工业副产气制氢、电解水制氢等方式,分析各制氢方式的优缺点,阐述了质子交换膜(PEM)电解水制氢与可再生能源结合的重要意义。... 氢能作为重要的能源载体,燃烧过程绿色无污染,能够助力碳达峰和碳中和目标实现。本文通过对比化石能源制氢、工业副产气制氢、电解水制氢等方式,分析各制氢方式的优缺点,阐述了质子交换膜(PEM)电解水制氢与可再生能源结合的重要意义。之后从PEM电解槽内部结构和可再生能源电解水制氢两个方面展开综述,详细介绍了PEM电解槽双极板、催化剂、扩散层、质子交换膜研究进展、存在的主要问题和未来发展方向。文中通过分析我国太阳能、风能分布特征,总结可再生能源利用存在的问题,从研究现状和产业发展的角度介绍了太阳能制氢、风电制氢、可再生能源多能互补制氢的发展。最后对可再生能源PEM电解水制氢的未来发展方向进行了展望,期望为可再生能源PEM电解水制氢的发展提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 碳达峰 碳中和 质子交换膜 电解水制氢 可再生能源 多能互补
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基于PLC的液压劈裂棒自动控制系统设计
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作者 贾天毅 徐立军 陈志峰 《农业装备与车辆工程》 2025年第6期138-141,146,共5页
液压劈裂棒属于新型静压爆破装置,为解决其在岩体劈裂过程中的即时检测和可视化运行问题,提出一种PLC和触摸屏相融合的控制方法。分析了液压劈裂棒的工作流程,用S7-200 PLC做控制器,完成劈裂棒各个棒体活塞在液压缸中的顶升、收缩和保... 液压劈裂棒属于新型静压爆破装置,为解决其在岩体劈裂过程中的即时检测和可视化运行问题,提出一种PLC和触摸屏相融合的控制方法。分析了液压劈裂棒的工作流程,用S7-200 PLC做控制器,完成劈裂棒各个棒体活塞在液压缸中的顶升、收缩和保压操作;对液压劈裂棒工作时油箱的温度、油位高度以及系统工作压力开展监测,进行液压原理设计和PLC编程设计;触摸屏选TPC7062K做人机交互界面,实现运行结果显示。调试运行结果表明,PLC液压劈裂棒的自动控制系统运行状况良好,设备在执行岩体劈裂作业时能够精确控制工作压力与保压时间,提升了液压劈裂棒的工作效率;安全监测模块能够实时监测各类安全数据,确保系统运行的安全性。 展开更多
关键词 液压劈裂棒 自动控制系统 可编程逻辑控制器
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钨掺杂镍铁水滑石高效电催化析氧反应 被引量:3
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作者 段欣漩 Marshet Getaye Sendeku +6 位作者 张道明 周道金 徐立军 高学庆 陈爱兵 邝允 孙晓明 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第1期44-45,共2页
电解水对制备可持续和清洁的氢气能源至关重要。电解水的阳极析氧反应设计复杂的4-电子转移过程,所需能耗较高,是电解水的速控步骤。催化剂对于析氧反应的进行具有重要作用。镍铁水滑石是最具潜力的碱性非贵金属析氧反应(OER)催化剂,但... 电解水对制备可持续和清洁的氢气能源至关重要。电解水的阳极析氧反应设计复杂的4-电子转移过程,所需能耗较高,是电解水的速控步骤。催化剂对于析氧反应的进行具有重要作用。镍铁水滑石是最具潜力的碱性非贵金属析氧反应(OER)催化剂,但是由于水滑石导电性差、活性位点暴露不充分、对反应中间体吸附较弱等问题,催化活性还需要进一步提高。如何提升催化活性已经被科学家们广泛关注,比如:制造缺陷、掺杂、将水滑石剥离为单层结构和组装为阵列结构等。在本论文中,通过简单的“一锅法”醇解合成了一系列不同量W掺杂NiFe-LDH的样品。XRD结果表明合成的NiFeW-LDH的衍射峰与完美NiFe-LDH标准卡片相同,没有其他的衍射峰,表明W没有单独成相,被成功掺杂进入NiFe-LDH。扫描电镜表明NiFeW-LDH为纳米片(尺寸约为~500 nm)组成的3d立体花状结构,且材料中Ni、Fe和W均匀分布。XPS表明材料中W的价态为6+,与未掺杂的NiFe-LDH相比,Fe向高价态移动,表面吸附的OH增多。在密度泛函理论(DFT)计算中,结果同样表明W6+掺杂有利于H2O和O*中间体的吸附,提高了Fe位点的活性。在1 mol∙L^(−1) KOH中,NiFeW-LDH达到10 mA·cm^(−2)所需过电位是199和237 mV,这比大多数的NiFe基粉末催化剂的性能好。综上,实验和计算表明W掺杂调控催化剂中Fe位点电子结构,优化对反应中间体的吸附,使催化剂具有更高活性。 展开更多
关键词 析氧反应 水滑石 钨掺杂 电子相互作用 电催化
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基于改进转子转速和桨距角协调控制的变速风电机组一次调频策略 被引量:17
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作者 彭海涛 何山 +3 位作者 袁至 陈洁 董新胜 徐立军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期87-94,共8页
风电机组参与一次调频缓解了传统同步机组的调频压力,但其调频性能受功率跟踪方法的影响,不利于系统频率稳定.为此提出了基于改进转子转速和桨距角协调控制的一次调频策略,在全风速范围内预留调频所需功率裕度,在系统频率波动时能够提... 风电机组参与一次调频缓解了传统同步机组的调频压力,但其调频性能受功率跟踪方法的影响,不利于系统频率稳定.为此提出了基于改进转子转速和桨距角协调控制的一次调频策略,在全风速范围内预留调频所需功率裕度,在系统频率波动时能够提供快速且持久的有功支撑,实现对风电机组静调差系数的整定.对比分析不同减载控制策略下机组疲劳载荷和损伤等效载荷,结果表明所提策略可有效降低机组的疲劳载荷,延长使用寿命.最后,通过仿真验证了所提一次调频策略的有效性,频率改善效果优于传统一次调频控制,提高了风电场参与系统频率调节服务的一致性和可预测性. 展开更多
关键词 变速风电机组 功率跟踪 一次调频 减载控制 疲劳载荷
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基于模糊理论的局部通风机变频控制系统设计 被引量:20
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作者 贾天毅 徐立军 +1 位作者 陈志峰 唐佳 《工矿自动化》 北大核心 2022年第10期88-96,106,共10页
现有局部通风机变频控制方法缺少对瓦斯突变量的预判,当大量瓦斯异常涌出时,调节存在一定滞后性,易导致瓦斯积聚。针对该问题,设计了基于模糊理论的局部通风机变频控制系统。采用瓦斯模糊控制器和风量模糊控制器实现模糊控制,对2个模糊... 现有局部通风机变频控制方法缺少对瓦斯突变量的预判,当大量瓦斯异常涌出时,调节存在一定滞后性,易导致瓦斯积聚。针对该问题,设计了基于模糊理论的局部通风机变频控制系统。采用瓦斯模糊控制器和风量模糊控制器实现模糊控制,对2个模糊控制器输出的控制量进行比较,根据较大值确定通风机变频情况,当两者相等时以瓦斯模糊控制为主。采用基于瓦斯涌出量的等级划分方法,以最远工况点对应风量为辅助,将通风机频率划分为4个等级。将掘进工作面瓦斯体积分数达到0.8%设置为升频条件,将瓦斯体积分数不大于0.6%或0.5%设置为降频条件,同时设定通风机降频后的供风量为达到降频条件时将回风流瓦斯体积分数控制在0.7%或0.6%所需的供风量。当大量瓦斯异常涌出时,通风机升频以降低瓦斯浓度,同时,通风机供风量可满足更大的瓦斯排放需求,为调整提供一定缓冲,克服变频控制滞后的缺点。试验结果表明:降频条件中瓦斯体积分数为0.5%,降频后供风量为达到降频条件时将回风流瓦斯体积分数控制在0.6%所需供风量,该条件下控制效果较好,但I级供风量略小于最远掘进距离处所需的最小供风量,可新设一个介于I级和II级之间的频率等级I*级,通过提高通风机频率来增加供风量,满足最远掘进距离处最小风量需求。 展开更多
关键词 矿井通风 局部通风机 智能通风 模糊控制 变频等级 瓦斯涌出 供风量
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