微粒捕集器对柴油机性能影响的研究

柴油机排气微粒捕集技术是实现柴油机微粒排放控制的一个非常有效的技术，然而，微粒捕集器也会对柴油机的性能产生一定的影响。通过大量的柴油机台架试验，研究了微粒捕集器对ＹＣ６１０８柴油机的动力性、燃油经济性以及排放性能的影响，研究结果可以为微粒捕集器的正确使用及再生控制策略的确定提供依据。     

ON THE USE OF THE GAUSS FILTER IN MODAL PARAMETER ESTIMATION

The paper deals with the modal parameter estimation from the instantaneous envelope and phase—achievable by the Hilbert transform—of a single mode filtered from a frequency response function by the Gauss filter. It is possible, modulating the Gauss function, to put its maximum on the desired frequency, for instance on the peak of the mode of interest. Then a suitable choice of the parameter, which determines the sharpness of the Gauss function, permits to face the problem of modes with different damping, also in the highest frequencies of the band. This last point has been the major drawback of similar estimation methods based on the Gauss–Morlet wavelet. The results presented have been obtained both from numerical simulations and from experimental tests: the first ones achieved from synthesised impulse response functions of single and multiple lumped degree of freedom systems, and the second ones carried out on a simple structure (clamped aluminium plate).     

柴油机微粒金属丝网过滤体反吹再生系统性能的研究

通过对柴油机微粒金属丝网过滤体反吹再生系统的试验研究,分析了反吹再生系统的结构参数和运行参数对过滤体内的峰值压力、达到峰值压力的时间以及过滤体再生效果的影响,得出了一些有益的结论。研究结果对于全面了解柴油机微粒金属丝网过滤体的反吹再生系统性能以及金属丝网过滤体的结构设计和反吹再生系统的设计具有重要的意义。     

柴油机微粒金属丝网过滤体特性及反吹再生的初步研究

根据柴油机排气微粒净化的需要,开发出一种新型烧结金属丝网过滤体。对金属丝网过滤体的阻力特性和微粒捕集特性进行了试验研究;同时根据金属丝网过滤体的特点,设计了压缩空气脉冲反吹过滤体再生系统,并进行了初步的再生试验。研究结果表明,金属丝网过滤体具有良好的特性,完全能够满足柴油机排气微粒捕集的要求;金属丝网过滤体反吹再生是可行的。     

柴油机微粒捕捉器电加热再生控制系统及控制策略的研究

柴油机微粒捕捉器热再生系统实用化的关键在于对过滤体的可靠再生,而过滤体的可靠再生则取决于对再生过程的有效控制。根据开发的柴油机排气微粒捕捉器电加热再生系统实用化的需要,提出了利用排气气流对过滤体再生过程进行控制的思想,分析了影响微粒捕捉器电加热再生过程的各种因素。在此基础上,进行了微粒捕捉器电加热再生控制系统设计,确定了再生系统的控制策略。     

减小表面粗糙度测量高斯滤波幅度偏差

提出了一种减小表面粗糙度测量用的高斯滤波器幅度传输特性偏差的新方法。根据中心极限定理,可以构造出不同的高斯逼近滤波器。用多级一阶巴特沃思滤波器和多级移动平均滤波器分别去逼近高斯滤波器时,两者的幅度偏差方向相反、极值位置相近,所以这两种方法的线性组合可以大大减小偏差。用这两种不同逼近滤波器的并联方法构成的一个简单的线性组合滤波器,去逼近高斯滤波器的幅度传输特性,其幅度传输特性的最大偏差只有0．11％。这种新的逼近方法,算法简单、精度高,实现了表面测量高斯滤波处理的高精度和高效率的高度统一。     

基于鲁棒H2滤波的机电BIT虚警抑制方法

针对基于模型的机电控制系统BIT(built-in test, 机内测试)中的虚警问题,分析系统中的信息不确定性和产生虚警的机理;基于鲁棒H2滤波方法设计BIT故障检测诊断系统,该系统对信息不确定性具有较强的鲁棒性,能够充分地抑制虚警.在某机电跟踪与稳定伺服平台BIT系统上进行仿真研究,结果表明机理分析正确,所提方法有效.     

THE EXTENDED KALMAN FILTER IN THE FREQUENCY DOMAIN FOR THE IDENTIFICATION OF MECHANICAL STRUCTURES EXCITED BY SINUSOIDAL MULTIPLE INPUTS

A modal parameter identification method applied to mechanical structures excited by correlated sinusoidal multiple inputs was developed. The algorithm is based on the same formulation of the extended Kalman filter, applied as a system parameter identifier in the frequency domain to mechanical structures subject to excitations characterised by an inherently high degree of correlation. The algorithm was validated by using simulated data on a multi-degree-of-freedom system. The tests demonstrate that the proposed technique is of practical application value. The method is devoted to the identification of the modal parameters of supporting structures of rotating machinery, using data obtained during the normal operation of the machines. Nonetheless, it can have an interest for more general applications in the field of the experimental modal analysis. This study was undertaken in the framework of the BRITE EURAM III project MODIAROT (MOdel based DIAgnosis of ROTors in power plants).     

柴油机用壁流式过滤体结构参数优化

壁流式陶瓷过滤体是柴油机微粒过滤技术中最为关键的部件。根据壁流式过滤体开发的需要,对过滤体结构参数的优化进行研究。根据汽车柴油机排量,将过滤体分为3类,分别对应于2～4 L、6～8 L和10 L以上的柴油机。将不同规格过滤体的最低过滤效率分为3个等级：80%、90%和98%。在此基础上,对过滤体结构参数进行优化。提出一种区域优化与二次优化相结合的优化方法,利用区域优化确定过滤体通道宽度和壁面厚度,利用二次优化确定过滤体孔隙率和微孔径,从而得出不同规格过滤体在不同过滤效率下的优化结构参数范围。     

开放轮廓滤波器的边界效应削弱方法及不确定度概算研究

针对常用的开放轮廓线性滤波器具有边界效应的缺点,提出采用滤波器权函数修正方法削弱边界效应的影响,并基于新一代GPS(geometrical product specification)线性轮廓滤波器的基本原理及不确定度贡献因素,分析权函数修正方法及其对不确定度概算的影响,给出开放轮廓滤波处理后的工件合格性判定准则.指出在对具有开放性轮廓的工件进行合格性判定时,需要将滤波后的不确定度概算和开放轮廓滤波边界效应的处理结合起来,从而充分利用原始轮廓信息,保证评定结果的完整性和有效性.最后结合直线度误差评定实例对文中理论进行实验验证.     

应力约束拓扑优化的内力一阶近似方法

为解决应力约束下结构拓扑优化问题中应力近似显式计算量大、效率低的问题,提出采用内力一阶近似的方式对应力约束进行近似处理。并与满应力方法(即内力零阶近似)、应力倒变量一阶近似两种方法进行应力近似好坏及优化求解效率等对比。为更清晰地比较不同应力近似方法在优化求解过程中的设计变量、目标函数及约束等迭代历史,采用变量连接技术减少应力约束拓扑优化算例的设计变量数目。拓扑优化结果表明:采用内力一阶近似的方式对应力约束进行近似处理较其它两种应力近似方式效果更好,优化迭代次数最少,求解效率最高,得到的最优结构最轻。     

数学形态学在数字滤波中的应用研究

针对传统滤波法因其理论上的局限导致作用效果单一的问题,在数字滤波领域引入形态学方法,提出了构造形态学滤波法的基本原则,改进对限制形态学方法优良特性发挥的缺陷,在实际应用中取得了良好的滤波效果。     

ADAPTIVE MODELLING AND EIGEN-PARAMETER IDENTIFICATION OF STRUCTURES BASED ON THE MX FILTER AND CMX-LMS ALGORITHM

The paper considers the adaptive modelling and eigen-parameter identification of structures that may have time-varying dynamic properties. After the introduction of the MX filter and the MX-LMS algorithm, the relationships between the MX filter and structural physical properties are derived. A new adaptive algorithm, the CMX-LMS algorithm, is then presented. The CMX-LMS algorithm combines the MX-LMS algorithm with the deduced equivalent, optimising the eigen-frequency, damping ratio and the forward path gain directly. Compared to the MX-LMS algorithm, the CMX-LMS algorithm has the following advantages: ensures that the MX filter is stable during optimisation, a reduced number of optimised parameters, easy setting of the initial parameters and their search ranges and fast convergence. The simulations for a single-mode structure, a three-mode structure and a real-time experiment exhibit the good performance of the CMX-LMS algorithm.     

NEW DESIGN OF ROBUST OPTIMAL ARBITRARY TIME-DELAY FILTER

Zero placement method in the frequency domain is utilized to design robust multi-hump EI optimal arbitrary time-delay filter (OATF) by placing two or more filter zeros near the system poles. A total insensitive OATF can be also achieved if the problem of insensitivity to damping errors is considered. This design strategy is easier to derive and implement. Applications in the anti-swing control of overhead cranes verify the fine performance of this strategy. A better suppression of the load vibrations is obtained using the proposed new OATF,which is more robust to the variation of the cable length.     

柴油机壁流式陶瓷过滤体的开发与性能分析

根据柴油机排气微粒净化的需要和我国目前生产的壁流式陶瓷过滤体的性能状况,对原有壁流式陶瓷过滤体进行了改进;同时,根据过滤体反吹再生的技术特点,探索性地开发了新型金属涂层壁流式陶瓷过滤体。对改进后的壁流式过滤体和金属涂层壁流式过滤体的阻力特性、过滤特性以及再生特性等进行了试验和分析。试验结果表明,改进后的过滤体的各方面性能有了很大的提高,金属涂层过滤体表现出良好而独特的性能。     

有限冲击最优时滞滤波器抑制起重机载荷残留摆动

将时滞滤波技术用于高速、大吨位起重机控制系统中,可以有效抑制载荷残留摆动,同时会引起运行机构的运动冲击,而且降低系统的响应速度.针对这一问题,基于有限冲击理论和优化理论,提出有限冲击最优时滞滤波器.基于减小柔性系统刚体运动冲击的基本思想,设计有限冲击控制指令,抑制控制信号的高频成份,降低未建模动态激励.然后以载荷摆动状态矢量建立二次型目标函数,基于优化理论计算出使载荷摆动最小的时滞,设计出具有合理时滞的最优时滞滤波器,保证系统具有满意的响应速度.该滤波器形成的控制信号是一系列的斜坡信号,对时间的变化率不超过允许的最大冲击值,从而降低了刚体的运动冲击.建立起重机仿真系统和模拟实验系统,基于仿真和试验相结合的方法验证了这一控制技术的有效性.     

ESTIMATE ACCURACY OF NONLINEAR COEFFICIENTS OF SQUEEZEFILM DAMPER USING STATE VARIABLE FILTER METHOD

ＥＳＴＩＭＡＴＥＡＣＣＵＲＡＣＹＯＦＮＯＮＬＩＮＥＡＲＣＯＥＦＦＩＣＩＥＮＴＳＯＦＳＱＵＥＥＺＥＦＩＬＭＤＡＭＰＥＲＵＳＩＮＧＳＴＡＴＥＶＡＲＩＡＢＬＥＦＩＬＴＥＲＭＥＴＨＯＤＺｈａｎｇＹｏｕｙｕｎＴｈｅｏｒｙｏｆＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄＢｅａｒ...     

秩滤波方法

基于秩统计量相关原理提出一种秩采样方法,其采样点分布合理,能够有效地模拟系统状态的概率分布。在此基础上,进一步提出一种非线性秩滤波方法,给出秩滤波的采样策略、时间更新、量测更新公式及其计算步骤。目前常用的非线性滤波方法有无迹Kalman滤波和粒子滤波。无迹Kalman滤波方法只适用于高斯分布的情况;粒子滤波方法虽然可用于非高斯分布的非线性滤波,但却存在粒子退化及重采样引起的粒子贫化问题,且计算复杂、工作量大。而秩滤波方法不仅适用于高斯分布的非线性滤波,也适用于常见的多元t分布、多元极值分布等非高斯分布的非线性滤波,并且计算简单、计算量小,便于工程应用。从仿真算例可以看到,该方法比无迹Kalman滤波方法具有更高的滤波精度。     

秩粒子滤波

将秩滤波与粒子滤波相结合,提出秩粒子滤波。它首先由秩滤波方法得到重要性密度函数,然后再采用粒子滤波方法进行滤波。由于秩滤波产生的重要性密度函数包含了最新的观测信息,与真实状态概率密度的支集重叠部分更大,所以,秩粒子滤波比无迹粒子滤波和粒子滤波具有更高的精度,且计算简单,便于工程应用。大量仿真结果验证了这一结论。     

基于扩展Kalman滤波器测量氮爆式液压锤的性能

考虑到在缸体内运动的活塞,难以用传感器直接测量其运动状态：速度、加速度以及摩擦力、未知阻力。根据系统理论的方法,以活塞的位置、速度、加速度作为状态矢量,在采样间隔内,将活塞运动视为匀加速度运动,建立具有未知输入的活塞运动状态方程。将未知阻力视为有色噪声,并作为系统未知输入,设计扩展状态的Kalman滤波结构。依据气体的变化规律,得到活塞在采样各时刻的位置坐标。以最小方均误差作为测量准则,研究有色噪声输入线性系统的Kalman递推状态估计算法。算法自适应跟踪未知输入的变化,估算活塞冲程、回程的速度和未知的阻力,从而测量氮爆式液压冲击锤的冲击能量。测量结果表明,该方法具有较高的测量精度,与理论设计基本一致。