电器试验选相合闸自适应控制技术及其实现 被引量：9

1

作者 赵升 张彬彬 +1 位作者 苏秀苹 许海波 《电测与仪表》 北大核心 2014年第10期82-87,共6页

结合高低压电器试验和研究中对选相合闸装置的实际需求,研究了跟踪输入电压信号频率的选相合闸自适应控制技术,即通过快速傅里叶算法得到输入电压的频率和初相位,并根据待合闸相位输出控制信号。系统设计了以ARM微处理器为控制核心的硬... 结合高低压电器试验和研究中对选相合闸装置的实际需求,研究了跟踪输入电压信号频率的选相合闸自适应控制技术,即通过快速傅里叶算法得到输入电压的频率和初相位,并根据待合闸相位输出控制信号。系统设计了以ARM微处理器为控制核心的硬件电路,主要包括ARM中央控制单元、信号调理电路、隔离与电力开关模块、触摸屏等部分。分析了选相合闸装置在检测和数据处理方面产生误差的原因,并给出了解决办法。试验结果表明:选相合闸控制装置工作可靠,实际选相误差小于±1°,有一定的应用参考价值。 展开更多

关键词 相位选择 自适应 快速傅里叶变换 信号调理电路

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智能交流接触器动态电感测量及合闸位移预测 被引量：4

2

作者 许成文 梁步猛 +1 位作者 舒亮 赵升 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期1050-1056,共7页

动态电感和合闸位移是衡量智能交流接触器动态特性的两项重要参数,为对动态电感和位移进行预测,引入空气间隙与等效磁阻之间的数学关系,建立了一种智能交流接触器等效磁路模型。通过在线检测线圈输入电压和电流,实现对动态电感和合闸位... 动态电感和合闸位移是衡量智能交流接触器动态特性的两项重要参数,为对动态电感和位移进行预测,引入空气间隙与等效磁阻之间的数学关系,建立了一种智能交流接触器等效磁路模型。通过在线检测线圈输入电压和电流,实现对动态电感和合闸位移在线实时监测的目的,可有效掌握和评估智能交流接触器的实时动态特性。采用激光位移传感器对接触器动态特性进行同步对比实验,实验结果显示预测位移与位移传感器实际测量位移较为吻合,表明在无需位移传感器的条件下,可有效预测接触器的动态特性。 展开更多

关键词 智能接触器 动态电感 等效磁路 位移预测

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基于支持向量机回归的智能交流接触器PWM分时控制参数优化 被引量：2

3

作者 赵升 苏秀苹 +2 位作者 舒亮 吴桂初 谢文彬 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第1期73-76,共4页

智能交流接触器控制模块PWM占空比的选取要依据设计者经验,造成PWM占空比组合不是最优的,影响接触器吸合动态特性。针对这种情况,提出PWM分时控制策略及支持向量机回归参数优化方法。在不同PWM分时控制组合下测试智能交流接触器动态特性... 智能交流接触器控制模块PWM占空比的选取要依据设计者经验,造成PWM占空比组合不是最优的,影响接触器吸合动态特性。针对这种情况,提出PWM分时控制策略及支持向量机回归参数优化方法。在不同PWM分时控制组合下测试智能交流接触器动态特性,根据实验数据采用支持向量回归机方法建立PWM控制模型并优化控制参数,应用该模型对预测样本进行评估分析。实验结果表明,PWM控制模型能准确反映接触器吸合动态参数与PWM控制组合之间的内在规律性,对智能交流接触器控制方案的优化设计具有参考价值。 展开更多

关键词 智能交流接触器 PWM分时控制 支持向量机回归 预测模型

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Fe-Ga合金磁致伸缩力传感器磁化模型建立与特性分析 被引量：8

4

作者 舒亮 李传 +1 位作者 吴桂初 陈定方 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期344-349,共6页

磁致伸缩力传感器依靠材料磁化强度的改变来表征外部力载荷的大小,研究了基于Fe-Ga合金磁致伸缩逆效应的力传感模型,采用三维有限元方法对力传感磁路进行了优化与设计。为了研究不同磁场和负载对材料磁化强度的影响,以均质能量公式为基... 磁致伸缩力传感器依靠材料磁化强度的改变来表征外部力载荷的大小,研究了基于Fe-Ga合金磁致伸缩逆效应的力传感模型,采用三维有限元方法对力传感磁路进行了优化与设计。为了研究不同磁场和负载对材料磁化强度的影响,以均质能量公式为基础,在均质能量公式中引入以应力和磁场为自变量的吉布斯自由能函数,建立了描述合金磁化强度随应力变化关系的模型。为对模型进行验证,建立了一套磁致伸缩力传感特性测试系统,分别对Fe-Ga合金和Terfenol-D力传感特性进行测试与对比,验证试验表明所建立的模型可以较好预测磁化强度的变化,并且可以预测偏置磁场的影响。在Fe-Ga合金与Terfenol-D的对比试验中发现,Fe-Ga合金对偏置磁场更为敏感,并且磁滞非线性较Terfenol-D更小,由于无退火应力,Terfenol-D在偏置较低时出现负方向的磁化强度。 展开更多

关键词 磁致伸缩 FE-GA合金 TERFENOL-D 力传感 磁化模型

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一种断路器多体动力学仿真方法 被引量：11

5

作者 舒亮 吴浪 +2 位作者 吴桂初 章上聪 张腾翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期41-48,共8页

提出了一种基于连续介质理论的断路器多体动力学仿真方法,以弹性力学本构方程描述断路器各部件的应力、应变关系;同时结合各部件之间的相互作用关系,依靠约束副描述了连续体部件之间的联动过程;同时分析了时变条件下部件之间运动受力状... 提出了一种基于连续介质理论的断路器多体动力学仿真方法,以弹性力学本构方程描述断路器各部件的应力、应变关系;同时结合各部件之间的相互作用关系,依靠约束副描述了连续体部件之间的联动过程;同时分析了时变条件下部件之间运动受力状态以及能量传递关系。所提出的方法不仅可以在宏观上预测断路器的分断位移、分断角速度等,还可以描述时变条件下各部件之间的联动以及部件内部的应力、应变关系。仿真结果显示,各部件承受的最大应力随时间不断发生变化。对分断特性的实验测量结果显示模型可以较好地预测断路器的分断特性。所提出的方法为提高断路器的机械可靠性及设计水平提供了一种新的指导方法。 展开更多

关键词 断路器 多体动力学 连续介质 非接触式测量

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基于绕组分布函数理论和动态磁网络的两种内置式永磁牵引电机解析建模方法 被引量：12

6

作者 陈威 吴桂初 方攸同 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期377-386,共10页

在高速列车中压大功率应用场合中,较低的开关频率迫使脉冲宽度调制(PWM)变流器采用低载波比的同步调制方式,使得永磁牵引电机的谐波损耗激增,正弦激励下的电机特性仿真分析已无法满足电机全局优化设计需求。高性能永磁牵引电机的设计不... 在高速列车中压大功率应用场合中,较低的开关频率迫使脉冲宽度调制(PWM)变流器采用低载波比的同步调制方式,使得永磁牵引电机的谐波损耗激增,正弦激励下的电机特性仿真分析已无法满足电机全局优化设计需求。高性能永磁牵引电机的设计不仅需要考虑电机结构产生的空间谐波,还需考虑PWM激励带来的时间谐波。有限元分析方法需要大量的计算资源,无法满足快速、准确的优化设计需求。针对此问题,该文分别基于绕组分布函数理论和动态磁网络方法建立两种内置式永磁牵引电机解析模型,对电机空载、正弦与PWM激励额定工况下的电磁特性进行分析,通过有限元分析与实验验证并分析对比两种解析模型的准确性,为PWM激励下永磁牵引电机解析计算提供理论指导。 展开更多

关键词 内置式永磁牵引电机 PWM激励 解析模型 动态磁网络

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栅片灭弧室灭弧效率的耦合仿真及其测量方法 被引量：8

7

作者 吴桂初 章上聪 舒亮 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期739-747,共9页

研究了栅片灭弧室中面向不规则导体的电-磁耦合瞬态建模方法,通过该模型分别求解了栅片灭弧室的稳态和瞬态响应过程。为对模型进行验证,建立了一套可以对栅片灭弧室灭弧效率直接进行测量和评估的测试系统,通过数控瞬时恒流源提供激励电... 研究了栅片灭弧室中面向不规则导体的电-磁耦合瞬态建模方法,通过该模型分别求解了栅片灭弧室的稳态和瞬态响应过程。为对模型进行验证,建立了一套可以对栅片灭弧室灭弧效率直接进行测量和评估的测试系统,通过数控瞬时恒流源提供激励电流,利用不同空间位置分布的霍尔芯片,对断路器灭弧室内的磁感应强度进行直接测量,并对其灭弧效率进行计算。试验结果显示所建立的耦合模型可以较好预测栅片灭弧室中的磁通密度大小及其分布。在此基础上研究了不同磁导率和电导率对于灭弧室效率的影响。仿真结果表明,栅片灭弧效率随着栅片磁导率的增大而增加。进一步提高栅片的磁导率,其灭弧效率趋近饱和。当电导率处于较小值时,对栅片灭弧室的效率影响较小;进一步增大栅片的电导率,其灭弧效率将会降低。提高灭弧栅片的电导率可以减小灭弧室内吹弧磁场和磁吹弧力的瞬态响应峰值,增大其瞬态响应时间。 展开更多

关键词 栅片灭弧室 灭弧效率 霍尔传感器 数控恒流源 耦合仿真

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具有三自由度的接触器动态特性测试系统设计及实现 被引量：2

8

作者 梁步猛 章上聪 +1 位作者 吴桂初 舒亮 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第4期74-77,共4页

通过对接触器测试系统机械结构的设计,实现了激光位移传感器在三个维度内对测量目标快速锁定、切换以及接触器的快速省力安装,提高了接触器动态特性测量的效率。该系统包括可移动测试机构和可调式安装机构。所设计的可移动测试机构集成... 通过对接触器测试系统机械结构的设计,实现了激光位移传感器在三个维度内对测量目标快速锁定、切换以及接触器的快速省力安装,提高了接触器动态特性测量的效率。该系统包括可移动测试机构和可调式安装机构。所设计的可移动测试机构集成了各种动态特性参数测试所需要的模块以及可以实现在三维度内对测量目标进行锁定的三轴滑台,达到对接触器动态特性多路参数的实时、快速、同步的测量。所设计的可调式接触器安装机构可以实现不同型号接触器快速、省力的安装。整个测试系统可以显著提高接触器动态特性测试的效率和实时性。 展开更多

关键词 自由度 动态特性 接触器 机械设计

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一种交变载荷下Galfenol力传感器结构与能量效率的优化策略 被引量：1

9

作者 舒亮 吴桂初 陈定方 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期3188-3194,共7页

提出了一种新的面向交变载荷的力传感器测量结构,以Galfenol合金为敏感元件,将合金的两端加工成与锁紧结构配合的接口,可以对Galfenol棒进行挤压或者拉伸,通过检测材料磁化率变化引起的感应电动势可以确定外加交变负载的大小与方向。在... 提出了一种新的面向交变载荷的力传感器测量结构,以Galfenol合金为敏感元件,将合金的两端加工成与锁紧结构配合的接口,可以对Galfenol棒进行挤压或者拉伸,通过检测材料磁化率变化引起的感应电动势可以确定外加交变负载的大小与方向。在传感器工作机理的基础上,提出了一种传感器能量利用效率优化策略,采用封闭结构对Galfenol合金力传感器磁路进行了设计与优化,分别采用二维和三维有限元方法,研究了开放式磁路结构和提出的新型结构在磁路分布以及能量利用效率上的特征。仿真和实验结果表明,所提出的新型传感器结构,不仅在结构上可以增强Galfenol合金中磁通密度分布的均匀性,同时可以大幅提升传感器的能量利用效率,其提升率超过50%,同时对所设计的传感器结构进行加载交变载荷试验,试验结果验证了传感器设计方案的可行性。 展开更多

关键词 Galfenol合金 交变载荷 力传感 磁通分布 能量利用率

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基于虚功原理的Galfenol悬臂梁建模与带载特性研究 被引量：1

10

作者 舒亮 吴桂初 陈定方 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期403-410,共8页

研究了带载条件下Galfenol驱动器的磁机耦合建模方法,利用离散型能量均分模型(Discrete energy-averaged model)对Galfenol的磁滞非线性和饱和非线性进行建模,可以同时描述合金对于磁场和应力的依赖性。采用虚功原理将能量均分模型与驱... 研究了带载条件下Galfenol驱动器的磁机耦合建模方法,利用离散型能量均分模型(Discrete energy-averaged model)对Galfenol的磁滞非线性和饱和非线性进行建模,可以同时描述合金对于磁场和应力的依赖性。采用虚功原理将能量均分模型与驱动器的结构模型进行动力学耦合,研究了带载条件下驱动器的输出特性,并对不同Galfenol覆盖比时驱动器的驱动能力进行了研究,将计算结果与稀土超磁致伸缩材料(Terfenol-D)和压电陶瓷进行了对比。研究结果表明,驱动器的带载能力随着Galfenol悬臂梁材料覆盖比的增加而增加,材料内部承受的张力也随之增大;Galfenol合金良好的机械性能可以克服负载增加时所承受的张力的变化,解决其他智能材料易产生的失效问题。 展开更多

关键词 Galfenol悬臂梁 虚功原理 建模 带载

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塑壳断路器分断角速度非接触式检测方法及其应用 被引量：7

11

作者 章上聪 许海波 +1 位作者 吴桂初 舒亮 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期995-1002,共8页

提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线... 提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线位移和直线速度,最后,利用所建立的三角形,基于余弦定理将直线位移和直线速度,转换成角位移角速度,实现了对塑壳断路器分断过程中转动变量的无损测量。基于本文所提出的方法,分别测量了NM1-630S-3300额定10A、16A、25A断路器在12倍额定电流下触头的分断的角位移、角速度及分断时间,可以发现不同分断容量断路器,分断角速度与分断时间均不同。容量较大时,触头转动的平均角速度较高。碰撞的角速度增大时,电弧的燃烧时间减小。通过研究断路器分断过程的动态特性,可以从试验的角度研究断路器分断性能,为断路器的优化设计提供评判依据。 展开更多

关键词 塑壳断路器 角速度 角位移 非接触式测量

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基于神经网络的电气火灾智慧监控平台研究 被引量：4

12

作者 胡志朝 吴桂初 +2 位作者 吴自然 舒亮 闫俊涛 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第11期1563-1566,共4页

为对电气火灾进行早期预测和预警,开发了电气火灾智慧监控系统。介绍该系统的工作原理、功能、硬件组成以及漏电流的BP神经网络模型设计,并从SOM神经网络结构、训练等方面探讨SOM神经网络聚类在判别高危时间段中的应用,分析SOM神经网络... 为对电气火灾进行早期预测和预警,开发了电气火灾智慧监控系统。介绍该系统的工作原理、功能、硬件组成以及漏电流的BP神经网络模型设计,并从SOM神经网络结构、训练等方面探讨SOM神经网络聚类在判别高危时间段中的应用,分析SOM神经网络聚类结果。结果显示:该智慧系统能够提前发现可能存在的电气火灾隐患并进行预警,避免电气火灾的发生。 展开更多

关键词 电气火灾 神经网络 火灾预警 安全用电系数

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并网光伏数据采集系统设计及误差修正 被引量：2

13

作者 李民 朱翔鸥 章上聪 《电子测量技术》 2016年第4期53-57,65,共6页

开发了一套具备数据采集、分析处理、测量结果校准等功能的太阳能并网光伏数据采集系统。为解决零点漂移、元器件非线性等因素造成的测量误差,论文提出了一种基于分段最小二乘法的数据校准算法。通过计量标准表建立光伏数据采集系统的... 开发了一套具备数据采集、分析处理、测量结果校准等功能的太阳能并网光伏数据采集系统。为解决零点漂移、元器件非线性等因素造成的测量误差,论文提出了一种基于分段最小二乘法的数据校准算法。通过计量标准表建立光伏数据采集系统的标准值,利用分段最小二乘拟合法对系统测量结果进行校准,由标准测量值与校准值相比,判断系统是否达到设计要求。实验结果表明,基于分段最小二乘拟合法可以有效补偿系统的测量误差,与未经校准的测量数据对比发现,所设计的光伏并网数据采集系统和校准算法,将测量误差减小了89.6%,测量精度得到有效提高。 展开更多

关键词 数据采集系统 测量误差 校准 最小二乘法

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超磁致伸缩材料ΔE效应理论建模与试验研究 被引量：1

14

作者 李波 朱彦超 +2 位作者 舒亮 陶孟仑 杨家斌 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期10001-10007,共7页

为研究超磁致伸缩材料的ΔE效应,采用Jiles-Atherton模型和磁弹性效应相结合的方法,提出了一种考虑动态应力影响及系数变化的磁化模型。分别对磁场和应力作用下超磁致伸缩材料的磁场-磁化关系和应力-磁化关系进行建模,并根据胡克定律以... 为研究超磁致伸缩材料的ΔE效应,采用Jiles-Atherton模型和磁弹性效应相结合的方法,提出了一种考虑动态应力影响及系数变化的磁化模型。分别对磁场和应力作用下超磁致伸缩材料的磁场-磁化关系和应力-磁化关系进行建模,并根据胡克定律以及二次畴转模型计算出材料在应力和磁场综合作用下的总应变,得到不同外加磁场下材料的应变-应力环。通过对应变-应力曲线斜率的计算,得到超磁致伸缩材料在不同外加磁场下,弹性模量随应力变化规律。搭建了应力测试装置,对不同磁场作用下Terfenol-D的磁化-应力响应和应变-应力响应测试,试验结果与模型计算结果基本一致,结果表明,ΔE效应是磁场能量和应力各向异性平衡的结果,Terfenol-D最大弹性模量变化达到513%。研究成果为新型机电系统变刚度设计提供了理论基础和调控手段。 展开更多

关键词 超磁致伸缩 TERFENOL-D ΔE效应 Jiles-Atherton模型 磁弹性效应

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磁致伸缩材料驱动的电静液作动器设计方法及性能研究 被引量：1

15

作者 李波 张烨恒 +2 位作者 舒亮 朱彦超 邓宏碧 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第8期1272-1278,共7页

M-EHA(Magnetostrictive electro hydrostatic actuator)是以GMM材料为驱动元件的一种适用于多应用场合的电静液作动器,其性能影响因素较多,理论分析较复杂。为能够对时间域下作动器的动态输出位移进行研究,提出了一种新型的M-EHA的设... M-EHA(Magnetostrictive electro hydrostatic actuator)是以GMM材料为驱动元件的一种适用于多应用场合的电静液作动器,其性能影响因素较多,理论分析较复杂。为能够对时间域下作动器的动态输出位移进行研究,提出了一种新型的M-EHA的设计方法并研制了原理样机;针对作动器试验测试过程中所涉及的相关要求,对作动器相关结构进行了优化设计,搭建了实验平台;提出了一种新型的簧片阀腔体结构,能够有效提高整个阀门性能;设计了一种球头螺栓式预应力施加装置,既保护了驱动单元,又能够测试M-EHA在不同预应力下的输出性能;在不同工作频率下对M-EHA的输出位移特性进行了试验研究,在不同的偏置压力下对作动器的输出速度特性进行了试验研究。 展开更多

关键词 磁致伸缩 电静液作动器 设计 动态特性

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