针对机械式压裂车组功率匹配技术所存在的优化算法求解质量差的问题,提出一种基于秘书鸟优化算法(SBOA)的机械式压裂车组功率匹配策略。首先,针对机械式压裂车的动力输出模型进行建模,对机械式压裂车的台上发动机、变速箱及压裂泵进行系统建模;然后,采用SBOA智能优化算法对压裂车组功率匹配进行优化,输出不同施工作业条件下的参数匹配效果;最后,分析了不同施工条件下的功率匹配策略的节能效果。结果表明,所提策略与现行策略相比节油率提升15.3%,具有较为明显的节油效果。
针对电静液作动器(EHA)系统高装机功率和流量不匹配的问题,提出了一种集成势能回收的三腔缸EHA系统。其中,有效作用面积相等的2个腔与EHA相连,有效避免了流量不匹配问题;另一个腔与蓄能器相连,通过蓄能器回收和再生势能有效降低了电机装机功率。首先分析了传统系统问题,并建立了6 T挖掘机参考样机模型;其次分析了新系统统原理,并设计了三腔缸和蓄能器关键参数;最后基于所参考样机模型,建立了新系统仿真模型,并比较了系统运动特性和能耗特性。结果表明:所提出的系统保证了挖掘机动臂正常的运动性能,有效降低了44.67%的电机峰值功率和73.1%的系统能耗降。该系统有利于高能效和高集成度的新型EHA系统设计。
为了获得温度均匀性良好的热再生沥青混合料(RAP),建立并优化路面养护车沥青搅拌装置的模型,借助EDEM软件并耦合Fluent软件模拟温度场景,研究不同结构参数、工作参数以及材料参数对RAP加热搅拌温度均匀性的影响。建立RAP温度均匀性评价指标,借助温度均匀度K值来评价沥青混合料温度均匀性。研究结果表明,添加3叶螺旋搅拌刀的新型6铲搅拌臂转速为30 rad/min,加热温度170℃,可以显著提高RAP搅拌加热温度的均匀性。
提高配电网状态估计的准确性和适应能力有助于电力系统更好地应对运行变化,确保电力供应的可靠性和稳定性。基于相量测量单元(PMU)和远程终端单元(RTU)(包括站所终端单元(DTU)、馈线终端单元(FTU)、配变终端单元(TTU)等)的混合测量数据,提出一种采用自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)进行有源配电网动态状态估计的新方法。同时,对该方法进行仿真分析与验证,并与PMU和高级计量基础设施(AMI)混合测量的计算结果进行了比较。结果表明:所提出的基于多智能终端测量数据的状态估计结果更加准确,可提供更直观的功率分布和配电网状态量的边界信息。
环境温度会对汽车零部件的性能产生影响,从而使得车辆路噪出现差异。针对该问题,将环境温度作为变量,对3辆样车在不同速度工况下的路噪进行测试对比,以讨论温度对车辆路噪的影响。首先将常温下的试车场路噪测试数据与转鼓测试数据进行对比,验证了转鼓测试所得数据的可靠性。接着分别讨论了3辆样车在9个温度点下路噪数据的变化趋势,明确了环境温度对不同车辆的路噪表现有着不同程度的影响,为车辆在不同环境温度的路噪设计与优化提供指导。
曲臂凿岩台车是实现大断面隧道台阶法施工的重要装备,臂架系统是凿岩台车的关键部件,其结构强度直接影响钻孔质量与爆破效果。本文建立了曲臂凿岩台车臂架系统的静力学仿真模型,分析了在其极限展开姿态下打顶面、打侧面与打掌子面3种典型极限工况的强度。基于仿真结果对曲臂进行了优化设计,优化后曲臂最大应力减小了25.4%,质量减小了9.6 kg。开展了曲臂凿岩台车凿岩模拟试验,实验值与仿真值的平均误差值小于10.0%,表明有限元模型可靠,为复杂工况下凿岩台车的顺利研发提供了理论依据。
盾构施工过程中滚刀磨损是影响施工进度和成本的关键因素。为避免盾构机滚刀磨损量超过阈值而难以及时发现的情况,提出一种基于思维进化算法(MEA)优化反向传播(BP)神经网络(MEA-BP)的盾构机滚刀磨损量预测模型,利用MEA选择BP神经网络的最优初始权值和阈值,提升BP神经网络收敛速度,降低其陷入局部极小值的概率。依据某过江隧道工程中盾构机的施工数据,建立包含盾构推力F、刀盘扭矩Q、掘进速度V、刀盘转速r、滚刀安装半径Ri和单环磨损量ω的数据样本集,对盾构机滚刀磨损量进行预测。结果表明:通过MEA-BP神经网络模型对盾构机滚刀磨损量进行预测,所测样本中81%的数据集决定系数R2≥0.80,90%的数据集预测误差ε≤5%,能够更准确地预测盾构机滚刀磨损量,为盾构施工中选择合理的开仓换刀时间提供依据。
以交叉式轴激振电机驱动的振动系统为研究对象,讨论空间运动单质体振动机的自同步理论。首先,以Lagrange方程为基础建立了振动体的运动方程;然后,依据Hamilton原理推导出了振动体实现稳定自同步的两大必要条件;最后,利用计算机软件Matlab/Simulink验证理论分析的正确性。通过使用不同的参数进行实验,结果表明:在系统实现稳定同步运作时,当两电机相位差处于[-π/2,π/2]时,振动系统会产生z方向及绕z方向的振动,当两电机相位差处于[π/2,3π/2]时,振动系统会产生x、y方向及绕x、y方向的振动,此时振动系统做周期摇摆运动。此研究可为空间交叉电机驱动的振动机械的设计提供参考。
为了提升永磁同步电机电流传感器的控制性能,提出了一种基于滑模观测器的电流重构方法。采用准比例谐振(PR)调节器对滑模观测器中的电流传感器进行调节,通过引入准PR调节器以提升谐振频率点的增益。构建实时模型,实现电流传感器的精准控制。研究结果表明:在满载状态下,准PR电流的一次谐波(150 Hz)幅值显著减小,id和iq的总谐波分别降低了11.6%和9.4%,实现了充分的三次谐波抑制效果,获得了更优的稳态控制性能,有效降低了重构电流空间矢量的谐波含量。在不同工况下,准PR方法的id、iq谐波比例相较于PI传统方法均显著降低,在所有速度区间内均实现了更低的平均误差,展现出更为优越的转矩控制调节精度。
为确保实现建筑物边界参数的准确检测,设计了一种基于梯度提升回归树后处理的建筑遥感影像检测方法。该方法可减缓语义分割条件下受密集建筑物模糊边界影响而造成“粘连”的情况,采用梯度提升回归树方法继续细化处理网络预测的结果。研究结果表明:跟基准网络相比,后处理下召回率提高22.8%,同时交并比(IOU)提高了0.72%,各阶段在网络条件下,促进了建筑检测精度的提升。增大建筑标记阈值后,覆盖范围持续缩小,获得了更大的召回率。综合考虑召回率与覆盖比值,选择阈值T=0.55处建筑标记建立预测图,根据建筑标记继续分割预测图。采用网络获得更真实的建筑边界形态,总体上可以判断ICT-Net网络具备更优性能。