基于T型三电平的大功率高频辅助电源箱的研制

基于T型三电平逆变拓扑,对大功率高频辅助电源箱的电气结构设计提出了合理的均流低感方案,并对该系统进行了并联风道的热设计和结构强度仿真,最后加工样机进行各项电气性能、温升和冲击振动试验。结果表明,功率模块散热器基板温升、磁性器件温升的仿真与试验温度误差在10%以内,并顺利通过冲击振动试验,验证了数值模拟的准确性和可行性。上述分析为大功率高频辅助电源箱的产品化应用提供了重要保证。     

基于物联网的移动电话APP远程监控植物灌溉系统设计

为了实现对植物进行远程灌溉和监控,减少水资源浪费,提高灌溉效率,设计了基于物联网的移动电话APP远程监控植物灌溉系统,利用物联网控制器实现对土壤湿度、环境温湿度、环境光照强度和环境气体的检测,综合各检测值并根据不同种类植物所需水分的不同设定浇水阈值.系统由物联网控制器、继电器、土壤湿度传感器、环境温湿度传感器、光照传感器和气体传感器、隔膜水泵、可滴可喷一体调节喷头、水管等组成,能实时监测土壤水分含量并远程开启水泵进行泵水作业,从而实现灌溉植物的智能控制.     

基于物联网的移动电话APP远程监控植物灌溉系统设计

为了实现对植物进行远程灌溉和监控,减少水资源浪费,提高灌溉效率,设计了基于物联网的移动电话APP远程监控植物灌溉系统,利用物联网控制器实现对土壤湿度、环境温湿度、环境光照强度和环境气体的检测,综合各检测值并根据不同种类植物所需水分的不同设定浇水阈值.系统由物联网控制器、继电器、土壤湿度传感器、环境温湿度传感器、光照传感器和气体传感器、隔膜水泵、可滴可喷一体调节喷头、水管等组成,能实时监测土壤水分含量并远程开启水泵进行泵水作业,从而实现灌溉植物的智能控制.     

基于Arduino的电焊机智能监测系统设计

为了有效监测现有电焊机工作时产生的有害气体及工作环境温湿度,保障工作人员的身体健康,设计了基于Arduino Mega 2560的电焊机智能监测系统,实现对氩弧焊电焊机的智能监测.采用MQ135气体传感器、PM2.5传感器和DHT11温湿度传感器模块对环境变量进行检测,具有报警、提示功能,该监测系统能够有效检测电焊机工作时的环境气体状况,降低了工作时周围气体浓度过高的危险性,为工作人员的健康、安全提供了保证.     

花瓣廓形胶囊机器人的流体动态性能

提出的新型花瓣状结构胶囊机器人可提高驱动性能,其表面偏心花瓣廓形与管壁形成四个收敛楔形空间,使流体流线方向发生改变并产生多楔形效应。根据建立的流体动力学模型,求得机器人流体动压及稳态游动速度解析解。运用数值模拟方法对机器人外围流体流动特性进行了可视化分析,理论推导与仿真试验均表明:花瓣型胶囊机器人的表面流体动压与稳态游动速度更大,综合性能更好。     

基于物联网的移动电话APP远程监控植物灌溉系统设计

为了实现对植物进行远程灌溉和监控,减少水资源浪费,提高灌溉效率,设计了基于物联网的移动电话APP远程监控植物灌溉系统,利用物联网控制器实现对土壤湿度、环境温湿度、环境光照强度和环境气体的检测,综合各检测值并根据不同种类植物所需水分的不同设定浇水阈值.系统由物联网控制器、继电器、土壤湿度传感器、环境温湿度传感器、光照传感器和气体传感器、隔膜水泵、可滴可喷一体调节喷头、水管等组成,能实时监测土壤水分含量并远程开启水泵进行泵水作业,从而实现灌溉植物的智能控制.     

基于GaN的3.5 kVA单相逆变电源研制

为了满足动车组列车对车辆设备轻量化的要求,研制一种容量为3.5 kVA的自然散热型车载单相逆变电源,并对其散热器的散热性能进行系统分析以提高该电源的散热效率从而降低工作温度以保证系统的可靠性.首先,基于热损耗理论、计算器件的功率损耗;然后,运用热分析软件ICEPAK对散热器翅片的厚度、高度、间距和基板厚度进行参数化仿真,再综合该电源结构强度和重量以确定散热器结构的最佳方案;最后,按照车载单相逆变电源设计容量和最优散热器结构加工样机进行温升和输出性能测试.实验结果表明,该电源的仿真温度与实验温度的误差在7％以内,证明了结构优化的合理性和数值模拟的可行性,同时稳定的、高品质的电源输出特性验证了电气系统和散热系统的可靠性.     

多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化

提出一种花瓣型胶囊机器人,表面偏心花瓣廓形与管壁形成四个收敛楔形空间,使流体运动路径发生改变并产生多楔形效应。建立满足机器人外螺旋肋表面边界条件的流体雷诺差分控制方程和机器人流体动力平衡方程,以游动速度为目标函数,通过遗传算法对花瓣廓形进行优化,流体动压特性和游动速度特性研究结果表明:在一定间隙范围内,优化花瓣廓形机器人表面流体动压力和游动速度均增大,提高了肠道内驱动性能与安全性,该机器人结构简单,非结构化环境适应能力强,可望提高肠道内的窥视与施药等医疗作业效率。