推靠式旋转导向系统推靠机构设计及实验验证

为了研制推靠式旋转导向系统,设计了一种推靠机构。推靠机构带有独立的液压控制系统,通过控制电机和柱塞泵的旋转以及电磁阀的开关实现翼肋的伸出、收缩及自锁。详述了推靠机构的结构以及液压控制系统原理,介绍了翼肋伸缩的控制过程,推导了翼肋行程及推靠力的计算方法。并根据推靠机构的设计,研制了实验装置,对推靠机构、液压控制原理、翼肋伸缩和翼肋伸出后的自锁功能、翼肋的行程和推靠力等进行了验证。实验表明翼肋的最大行程约为26 mm,最大推靠力约为3. 5 t,翼肋伸出后可以自锁。     

静态推靠式旋转导向钻井工具防自锁设计方法

基于静态推靠式旋转导向(SRS)钻井工具的结构和工作原理,建立SRS钻井工具受力分析模型,给出防止导向翼肋自锁的倒角优化设计方法。结合实例分析井底实际钻压随导向翼肋前倒角变化,以及前倒角上限随导向翼肋推靠力和名义钻压上限变化。结果表明:导向翼肋与井壁台阶是否自锁与导向翼肋倒角设计、钻井参数(推靠力、钻压)及井壁摩擦系数有关;井底实际钻压随导向翼肋前倒角增加而迅速减小;前倒角上限随推靠力之和增大而减小、随名义钻压上限增大而增大、随侧倒角增大而略有减小;对于Φ216 mm井眼中使用的SRS钻井工具,推荐导向翼肋前倒角45°左右,侧倒角45°~60°,侧倒角较大时还应适当减小前倒角。     

海底观测网非接触式水下接驳系统的设计与实现

为充分利用海底观测网与自主水下航行器各自优势,构建海洋立体观测网络,设计并实现了海底观测网非接触式水下接驳系统.考虑水下接驳需求和海水环境特殊性,设计接驳系统机械结构,包括导引结构、耐压腔体.利用高频电磁波通信技术,并结合水下实际环境,实现水下高速非接触信号传输.基于电磁耦合方式,并考虑电路拓扑和耦合线圈的设计,利用胶封线圈实现水下大功率、高效率的非接触电能传输.基于WinCC组态软件设计系统上位机,并结合嵌入式PC控制器,建立系统中央控制系统.在实验室环境下对耐压腔体的深水工作能力进行了压力试验验证,湖上试验对系统进行了非接触信号传输、非接触电能传输和中央控制系统测试.测试结果验证了各功能模块间的兼容性和系统整体方案的可靠性,并为后续海试提供了试验方案的验证.     

汽车车轮多维力测量关键技术

通过对汽车道路试验用车轮多维力测量技术进行研究，采用改进型轮幅式结构作为多维力传感部分，在不改变车轮距的前提下实现单胎和双胎安装．提出一种合理的应变片布片和组桥方式，实现多维力解耦测量．研制非接触型信号传输耦合器，使旋转件与非旋转件之间的信号传输可靠且精度高，组成基于车轮力测量的汽车道路试验系统，实现汽车道路试验中车轮多维力的测量。     

采用空气静压技术的非接触眼压测量系统

针对目前国外对非接触眼压测量技术的垄断,以及国内现存技术的不足,研制了一种新型的基于力平衡原理和空气静压技术的非接触式眼压测量系统。该系统以ARM9S3C2440A为核心处理器,主要包括气浮测量模块、控制模块、人机交互及通讯接口等模块,其中气浮式测量模块能够对CCD摄像头信号、压力传感器信号、角膜反射的光电信号进行采集和测量,控制模块实现中心气腔供气压力的控制。利用研制的系统对人体眼压进行测量,结果表明眼压测量的重复性误差≤6.01%,与进口仪器相比眼压测量的绝对误差≤1.3mmHg,表明该系统能够快速、方便地检测出人体的眼压值。     

非接触电能传输系统主变换器研究

介绍了非接触电能传输系统的基本结构与原理,详细分析了传统的全桥移相谐振变换器在非接触能量传输系统中所受到的限制,提出了一种改进型的全桥移相谐振变换器.最后通过实验验证了改进型全桥移相谐振变换器电路的正确性.     

自供电旋转轴系监测系统设计

针对旋转轴系监测系统中传感器相关电路需要外部电能输入的问题,设计了一种基于自供电轴系的监测系统.基于电磁感应原理设计自供电系统结构,给出理论模型,设计整流稳压电路,测试数据测量模块和无线传输模块.结果表明:在不同转速下,该旋转轴系监测系统可以在无须外界电能输入的情况下,将轴系参数发送至上位机.测试数据符合实际值,可以实现旋转轴系监测系统的自供电.     

改进的静态推靠式旋转导向钻具组合力学模型

为了提高井眼轨迹调控精度和效率,基于该旋转导向钻井系统的结构及工作原理,应用纵横弯曲梁理论重建下部钻具组合力学模型。其中,考虑导向翼肋与井壁的接触作用,给出导向翼肋等效处理新方法——将导向翼肋等效成偏心距未知、支座反力已知的偏心稳定器,将导向力等于支座反力设为补充求解条件。理论分析与实钻数据表明,给出的导向翼肋等效处理方法更合理,基于该等效方法建立的下部钻具组合力学模型有助于提高井眼轨迹参数预测精度,能够满足钻井要求。     

考虑主、轮缸液压力差异的制动增强控制

现有电子液压制动系统（EHB）在常规制动工况下均是以主缸液压力传感器为反馈进行液压力控制,而忽略了主、轮缸液压力的差异性对制动控制带来的影响。针对此,首先通过电磁阀测试台架测试了液压控制单元（HCU）增压阀在全开工况下的正、反向的压差流量特性。之后,通过制动测试台架测试了轮缸压力体积（PV）特性,建立了非极限工况下的主、轮缸液压力的动态模型,并通过试验数据验证了模型的准确性。将由上述模型估计的轮缸液压力作为反馈,替换原始的主缸液压力传感器信号,引入到EHB的液压力控制算法中,而并不改变原控制算法。基于经典控制理论,分析了该新控制系统的快速性和稳定性。最后进行了液压力控制的实车试验,结果表明,在相同的目标阶跃工况下,相比于主缸液压力反馈控制,所提出的新控制系统可将轮缸液压力及制动减速度的响应速度提高12 %左右,从而缩短紧急制动工况下的制动距离。此外,由于估算的轮缸液压力比主缸液压力更加平稳且没有超调,新控制系统在快速建压过程中运行更加平稳,显著提升噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能。最后,多工况下的实车试验表明新控制系统是稳定的。     

船舶液货舱晃荡模拟系统研制

主要设计了船舶液舱晃荡模拟系统的机械结构、液压驱动系统以及信号输出控制系统。通过机械机构部分实现晃荡中心改变,液压系统与信号控制系统实现晃荡振幅、晃荡频率改变。系统的晃荡平台可以承载不同大小的模拟液舱,使实验多样性。最后进行了系统调试试验,分析系统误差产生原理,对以后的研究有着重要的指导意义。     

纯电动客车电动助力转向系统控制器开发

分析了纯电动客车装用液压助力转向系统的缺点，介绍了电动助力转向系统的组成、工作原理。开发了基于DSP56F8346芯片为控制核心的电动助力转向系统控制器，该控制器包括逻辑电路模块和功率驱动电路模块两部分。重点介绍了功率驱动电路和驱动信号分配电路的设计。设计的控制器具有高速数据处理能力和较高的控制精度，能满足纯电动客车电动助力转向系统采用复杂控制策略时对实时性的要求。     

电梯轿厢无随行电缆非接触供电系统设计

电梯轿厢随行电缆有碍美观且需要定期维护,为了摆脱对随行电缆的依赖,设计了一种新颖的电梯轿厢无随行电缆非接触供电系统,采用高频松耦合变压器实现电能的非接触传输.电梯轿厢升降运动时利用蓄电池的储能供电,非接触供电系统处于关闭状态;在每个楼层平层静止时,系统收到电梯平层信号,系统启动供电并对蓄电池充电.这种供电方式可以提高供电效率,减少高频电磁污染.分析了松耦合变压器的等效电路模型,研究了工作气隙、工作频率、补偿电容等对供电效率的影响.根据系统要求设计了简单高效的大功率开关电源充电器,稳压效果好,可靠性高.     

基于CAN总线的机车LCU通信系统设计

电力机车逻辑控制单元(LCU)是一种用微机和电力电子器件构成的新型无触点控制装置。文章简要介绍了CAN总线通信系统在LCU系统中的设计和应用。     

一线制车身控制器与CAN总线通信互联的研究

针对国内自主创新的一线制车身总线控制器,探讨了汽车总线CAN网络通信方案。一线制车身总线汽车控制器是一种新型车身总线控制系统,该控制器把原来每个控制器分别与控制开关连接,改进为全车的所有控制器都挂接到同一条信号线上,有效地节省了汽车上的线束,降低了成本。     

基于TEDS的分布式电学信号测量控制系统设计

基于电子数据表格、CAN总线和Modbus通讯协议设计了一种分布式电学信号测量控制系统。该测控系统由上位机、从节点、总线构成。上位机是测控系统的主节点,实现从节点的管理、测量结果显示以及与用户的交互。从节点采用模块化设计,包括信号处理电路、TEDS信息存储单元、总线通讯接口电路、电源管理电路和AVR单片机,实现了多种电学信号转换和测量、执行器的控制以及与上位机的通讯。TEDS信息存储单元按照IEEE 1451标准规定的方式描述了节点的详细信息、校正模型等核心参数,并可通过标准指令被上位机读取。借助TEDS技术,系统中的从节点支持即插即用,自动识别。目前该测控系统已成功应用于大功率逆变电源设备中,运行稳定可靠。     

单总线技术及器件DS1821的高精度测量的实现

介绍了Dallas公司的一项专有技术:单总线(1-wire)技术.在单总线器件的硬件结构的基础上介绍了单总线数据传输协议,着重分析了单总线器件DS1821的功能、工作模式、控制命令与接口协议,最后根据实际工程应用给出了DS1821数据传输协议的程序.     

汽车牵引式无级变速器及速比控制

牵引式无级变速器具有承载能力强、效率高、平稳性好等优良的传动特性，是除金属带式无级变速器外，可用于车辆传动的又一种无级变速器，适合于较大排量车辆上应用。在对弧锥型牵引式无级变速器的基本结构、传动变速原理及变速控制系统进行分析的基础上，推导了速比变化关系、接触压力与传递扭矩的关系以及速比反馈伺服控制阀－液压缸－滚轮系统的传递函数，建立了速比控制动态特性的数学模型，并给出了系统框图，为进行系统的性能分析及仿真研究奠定了基础。     

谈液压传动系统故障的诊断方法

机械制造自动化的持续发展使得各类先进的设备得到了广泛的运用,数控机械的运用使得机械加工的自动化、智能化、一体化成为了现实,使工业企业的生产产量、质量等得到很大的提升。在自动化机械设备中,液压传动系统是极为重要的控制系统结构,利用液压传动可完成数据系统程序下达的信号指令,保证了数控设备按照原先设计好的指令完成加工处理。对液压传动系统故障科学诊断可维持设备正常的运行,鉴于此,本文主要分析了液压传动系统的原理构成及故障诊断方法。     

CAN总线在电网实时数字仿真系统中的应用

在电网实时数字仿真系统和信号转换装置之间用CAN总线通信，使实时数字仿真系统和综合自动化设备之间构成一个闭环运行系统．本文介绍了信号转换装置的结构、CAN总线电路、组网，及CAN总线工作的程序流程．