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飞机地面积/除冰环境模拟与试验研究 被引量:5
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作者 陈斌 张浩 王立文 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期97-102,共6页
飞机地面积冰是飞机进入冬季安全飞行的重要隐患,很多飞行事故都是因为没有清除飞机表面的积冰而造成的。基于对飞机地面积/除冰的真实环境的分析,在低温湿热试验箱中模拟积/除冰时的大气条件,对机翼积/除冰进行试验研究。通过改变环境... 飞机地面积冰是飞机进入冬季安全飞行的重要隐患,很多飞行事故都是因为没有清除飞机表面的积冰而造成的。基于对飞机地面积/除冰的真实环境的分析,在低温湿热试验箱中模拟积/除冰时的大气条件,对机翼积/除冰进行试验研究。通过改变环境温度、除冰液温度、流量、浓度等影响因素,利用光纤式结冰传感器得到不同环境条件下,除冰液参数对除冰过程的影响数据,并对这些数据进行了分析。试验结果表明该装置能有效地模拟飞机地面积/除冰过程,数据分析显示飞机地面结冰过程主要受外界环境温度,湿度(空气的水含量)的影响;对飞机地面除冰来说,除冰液温度参数是除冰效果达到最佳的关键因素。 展开更多
关键词 结冰/除冰 除冰液参数 环境模拟 光纤式结冰传感器 飞机
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无来流扑翼气动力测量装置性能研究
2
作者 张博利 王昊 张威 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第3期67-71,共5页
为了研究仿鸟扑翼飞行器气动力设计了一种固定在新型悬臂梁式测量装置。在无来流的条件下,对直流电动机驱动传动机构使扑翼做往复运动时产生的气动力、影响扑翼升力和推力因素(电压、电源和电流)进行了研究。结果表明:锂电池电压减小,... 为了研究仿鸟扑翼飞行器气动力设计了一种固定在新型悬臂梁式测量装置。在无来流的条件下,对直流电动机驱动传动机构使扑翼做往复运动时产生的气动力、影响扑翼升力和推力因素(电压、电源和电流)进行了研究。结果表明:锂电池电压减小,升力和推力扑动频率及推力曲线峰值减小;恒压源比锂电池电源对扑翼飞行器气动力影响较小;电流的变化对扑翼飞行器的气动力影响最大,电流大小是驱动扑翼拍动的关键参数。也证实了测量装置设计的合理性和适用性,并且具有高灵敏度,测量数据准确可靠,数值模拟实验原理简单,可为扑翼飞行器的机体和扑翼结构设计提供快捷的气动力测试数据支持及应用价值。 展开更多
关键词 扑翼飞行器 悬臂梁 测量装置 升力 推力
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冰雪天气下基于LSTM的跑道温度数据-机理联合预测 被引量:1
3
作者 陈斌 刘悦 +1 位作者 尹开浪 方珣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2184-2194,共11页
温度是跑道结冰的重要因素,针对跑道除冰运行的跑道热特性参数瞬态变化问题和温度周期序列缓慢变化特性,建立冰雪天气下基于长短时记忆(LSTM)的跑道温度数据-机理联合预测模型。通过最大信息系数法选择数据模型的输入特征变量,采用动态... 温度是跑道结冰的重要因素,针对跑道除冰运行的跑道热特性参数瞬态变化问题和温度周期序列缓慢变化特性,建立冰雪天气下基于长短时记忆(LSTM)的跑道温度数据-机理联合预测模型。通过最大信息系数法选择数据模型的输入特征变量,采用动态时间弯曲法进行跑道温度数据聚类划分,建立基于LSTM的数据预测模型;通过跑道热力学知识获取跑道温度预测机理模型,采用最小误差赋权法建立跑道温度数据-机理联合预测模型。仿真预测显示,预测时长为20 min、残差阈值为±0.5℃时,数据-机理联合预测模型优于单独的数据预测模型和机理模型,预测准确率可达99.34%;横向对比显示,在相同边界条件下,数据-机理联合预测模型优于BP神经网络、多元回归模型和支持向量机模型,平均准确率提高26.11%。研究表明,基于LSTM的跑道温度数据-机理联合预测模型契合冰雪天气下跑道除冰运行实际,可获得较好的跑道温度短时预测结果。 展开更多
关键词 跑道温度 冰雪天气 预测 长短时记忆神经网络 动态时间弯曲
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基于LADRC的跑道积冰主动探测装置温度精准控制
4
作者 陈斌 高大枘 +1 位作者 汤凯峰 王立文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1610-1618,共9页
对跑道表面积冰主动进行探测,是保障航班安全运行的重要手段,本文针对目前积冰检测多为被动的积冰后检测的弊端,提出一种以热电制冷器为核心的跑道积冰主动探测装置,超前模拟跑道小范围温度条件和积冰状况,实现跑道积冰主动探测.数值分... 对跑道表面积冰主动进行探测,是保障航班安全运行的重要手段,本文针对目前积冰检测多为被动的积冰后检测的弊端,提出一种以热电制冷器为核心的跑道积冰主动探测装置,超前模拟跑道小范围温度条件和积冰状况,实现跑道积冰主动探测.数值分析表明,装置温度控制易受运行过程中内部参数和外部环境扰动的影响,为实现精准温控,提出一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的温控方法,并利用时变增益方法改进扩张状态观测器(ESO).仿真结果表明LADRC控制有更好的抗干扰能力,总扰动下的均方误差(MSE)较PID和非线性PID(NLPID)控制分别减少了57.22%和55.77%.低温实验箱及室外低温环境下实验结果表明,装置能够快速响应达到目标温度,稳态误差为0.05℃,能够满足积冰状况模拟及积冰主动探测的需求. 展开更多
关键词 积冰主动探测 热电制冷器 精准温控 线性自抗扰控制
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基于经典成核理论的跑道结冰温度建模及仿真
5
作者 陈斌 丁宇 +1 位作者 崔静 王立文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期201-212,共12页
目的 为进行积冰事件的预测,减小跑道积冰对飞机地面运行安全的影响,对跑道表面结冰温度展开研究。方法 从微观角度分析冰核在固体表面的形成机理,以接触角参数表示材料表面特性,基于经典成核理论建立结冰温度模型,在不同的边界条件下... 目的 为进行积冰事件的预测,减小跑道积冰对飞机地面运行安全的影响,对跑道表面结冰温度展开研究。方法 从微观角度分析冰核在固体表面的形成机理,以接触角参数表示材料表面特性,基于经典成核理论建立结冰温度模型,在不同的边界条件下进行相应的数值模拟和跑道表面结冰的仿真模拟实验,最后完成模拟跑道低温环境的结冰温度实验。结果 对于机场跑道环境下因飞机轮胎摩擦而留有胶迹的水泥道面,胶迹比水泥更易结冰;以醋酸钙为主要成分的机场跑道除冰液可抑制跑道结冰,质量分数越大,抑制作用越强,从质量分数5%提高到40%时,结冰温度降低12.02℃;最后通过在模拟跑道低温环境下的实验,对比得出该模型的预测结果与实际值之间的误差约为0.94℃。结论 材料的表面自由能越高,结冰温度越高;高粗糙度对结冰起促进作用;机场跑道除冰液通过降低道面冰核的形核率和半径生长速率来抑制跑道结冰,质量分数越大,抑制作用越强;该模型可以为跑道积冰预警提供结冰温度预测的理论基础。 展开更多
关键词 冰核 结冰温度 表面自由能 粗糙度 数值模拟 除冰液
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飞机集中除冰车辆优化调度方法研究 被引量:14
6
作者 石旭东 刘胜飞 +1 位作者 陈慕华 王立文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第4期218-220,共3页
针对大型机场的飞机集中除冰车辆优化调度问题,采用遗传算法进行集中除冰车辆优化调度,提高大型机场的除冰作业效率,减少因飞机结冰造成的航班延误时间。该方法设计了染色体结构,初始种群生成方法,适应度函数和控制参数,完成了除冰车辆... 针对大型机场的飞机集中除冰车辆优化调度问题,采用遗传算法进行集中除冰车辆优化调度,提高大型机场的除冰作业效率,减少因飞机结冰造成的航班延误时间。该方法设计了染色体结构,初始种群生成方法,适应度函数和控制参数,完成了除冰车辆优化调度模型的建立。最后通过算例,验证了遗传算法对飞机集中除冰车辆分配调度的优化性能,为飞机集中除冰车辆优化调度提供了新策略。 展开更多
关键词 飞机集中除冰 除冰车辆 遗传算法 优化调度
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基于多传感器技术的机场地面结冰检测系统 被引量:8
7
作者 许一飞 叶林 +2 位作者 许丹丹 葛俊锋 王立文 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第9期36-38,共3页
为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速... 为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速率,识别明冰、淞冰、混合冰等各种冰型的目的,并最终输出一个供除冰参考的结冰严重程度。 展开更多
关键词 多传感器技术 数据融合 地面结冰检测
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飞行模拟机操纵负荷系统试验研究 被引量:10
8
作者 郑淑涛 廖峰 +1 位作者 王立文 韩俊伟 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期965-969,共5页
飞行模拟机操纵负荷系统是飞行模拟机的重要组成部分,向飞行员提供逼真的力感模拟。以飞机操纵系统为原型给出了飞行模拟机操纵负荷系统的模拟原理,建立了由低摩擦作动筒组成的三通道液压驱动数字式操纵负荷系统,根据数学模型借助快速... 飞行模拟机操纵负荷系统是飞行模拟机的重要组成部分,向飞行员提供逼真的力感模拟。以飞机操纵系统为原型给出了飞行模拟机操纵负荷系统的模拟原理,建立了由低摩擦作动筒组成的三通道液压驱动数字式操纵负荷系统,根据数学模型借助快速控制原型技术和Matlab/Simulink可视化编程语言进行实时控制系统的开发,解决了采用C++、VC进行开发周期长、调试困难的缺点,并通过试验验证了PD控制算法的有效性,实现了对飞机操纵系统的性能模拟,具有误差小、跟踪性能好的特点,已应用于飞行模拟机样机系统的研制。 展开更多
关键词 飞行模拟机 数字式操纵负荷系统 快速控制原型技术 实时控制系统
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基于力矩电机的飞行模拟机操纵负荷系统研究 被引量:5
9
作者 王立文 信光成 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第8期1818-1820,共3页
针对目前飞行模拟机液压操纵负荷系统结构复杂、性能受油温影响、使用维护工作量大等缺点,采用直流力矩电机作为执行机构设计了电动操纵负荷系统;该系统沿用上位机、下位机结构,创新性地提出了以飞行仿真回路作为外回路,以力跟踪回路作... 针对目前飞行模拟机液压操纵负荷系统结构复杂、性能受油温影响、使用维护工作量大等缺点,采用直流力矩电机作为执行机构设计了电动操纵负荷系统;该系统沿用上位机、下位机结构,创新性地提出了以飞行仿真回路作为外回路,以力跟踪回路作为内回路的双回路设计模式,充分利用了当前软件、硬件结合的计算机测控技术与半实物仿真技术,对机械传动系统以及力矩电机等系统进行了精确的建模与仿真;试验结果表明,理论具有可行性。 展开更多
关键词 飞行模拟机 操纵负荷 力矩电机 上位机 下位机
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基于小波分析的飞机导线故障定位方法研究 被引量:3
10
作者 石旭东 李大勇 +1 位作者 高建树 王立文 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2007年第4期26-28,32,共4页
介绍了一种基于小波分析的飞机导线故障定位方法,该方法利用Mallat小波的多分辨率分解与重构算法对导线故障定位中的信号进行分析和处理,从而有效地减少外部电磁干扰对故障定位精确度的影响.通过对实际测量数据的分析,验证了该方法的有... 介绍了一种基于小波分析的飞机导线故障定位方法,该方法利用Mallat小波的多分辨率分解与重构算法对导线故障定位中的信号进行分析和处理,从而有效地减少外部电磁干扰对故障定位精确度的影响.通过对实际测量数据的分析,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 飞机 导线故障 定位 小波分析
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无源自适应控制Buck-Boost变换器研究 被引量:5
11
作者 王丙元 冯辉 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第11期32-35,共4页
为获得良好的动、静态性能,在Buck-Boost变换器状态空间平均模型基础上,设计了系统无源控制器,它具有系统响应速度快,输出纹波小的特点,但当输入电源电压出现大幅扰动时,稳态输出存在偏差。针对此问题,提出一种无源自适应控制策略。对... 为获得良好的动、静态性能,在Buck-Boost变换器状态空间平均模型基础上,设计了系统无源控制器,它具有系统响应速度快,输出纹波小的特点,但当输入电源电压出现大幅扰动时,稳态输出存在偏差。针对此问题,提出一种无源自适应控制策略。对采用无源自适应控制策略的Buck-Boost变换器进行仿真,并在输入电压宽范围变化的助航灯光单灯回路上进行了实验,结果表明该变换器在满足静动态性能指标的同时,对宽输入电压扰动具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 变换器 非线性控制 无源性控制 自适应控制
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助航灯光光强检测数据处理方法研究 被引量:3
12
作者 王云岭 高建树 +1 位作者 王立文 石旭东 《中国民航大学学报》 CAS 2008年第4期22-24,共3页
给出了一种在线快速测量灯光光强的方法,建立了照度测量的数学模型,给出了光程的测量方法和补偿方法、动态测量中照度和光强的换算,通过软件实现了单灯等光强曲线的绘制和回路光强参数的统计。通过与静态测量结果的比较证明了此方法的... 给出了一种在线快速测量灯光光强的方法,建立了照度测量的数学模型,给出了光程的测量方法和补偿方法、动态测量中照度和光强的换算,通过软件实现了单灯等光强曲线的绘制和回路光强参数的统计。通过与静态测量结果的比较证明了此方法的可行性且能满足机场生产时的精度要求。 展开更多
关键词 助航灯光 光强 照度 等光强曲线
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剪刀架单元输入配置方式比较研究 被引量:5
13
作者 张威 吴孟丽 +1 位作者 石旭东 王立文 《机床与液压》 北大核心 2010年第19期76-78,共3页
剪刀架机构大量应用于民航领域特种设备中。从机构学出发,以剪刀架单元为研究对象,通过分析自由度和建立输出、输入运动方程,研究剪刀架单元的运动学位置方程。提出行程放大系数与最大行程两个指标,用来评价不同输入方式的效率。结合实... 剪刀架机构大量应用于民航领域特种设备中。从机构学出发,以剪刀架单元为研究对象,通过分析自由度和建立输出、输入运动方程,研究剪刀架单元的运动学位置方程。提出行程放大系数与最大行程两个指标,用来评价不同输入方式的效率。结合实际应用,对现有输入方式进行比较,结果表明支臂间输入方式具有最优性能。 展开更多
关键词 剪刀架 运动方程 行程
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基于弹性滑行容量的飞机有效推出时隙研究 被引量:2
14
作者 张亚平 刘丽华 +1 位作者 郝斯琪 邢志伟 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2016年第6期937-942,共6页
为缓解机场场面拥堵,提出基于弹性滑行容量的飞机推出控制策略.提出飞机推出时隙的概念,分析推出时隙的特性及其与滑行容量之间的关系;提出弹性滑行容量的概念,并进一步设计了飞机有效推出时隙的确定方法,建立了以飞机离港成本最低为目... 为缓解机场场面拥堵,提出基于弹性滑行容量的飞机推出控制策略.提出飞机推出时隙的概念,分析推出时隙的特性及其与滑行容量之间的关系;提出弹性滑行容量的概念,并进一步设计了飞机有效推出时隙的确定方法,建立了以飞机离港成本最低为目标的飞机推出模型.利用Arena软件对新郑国际机场飞机离港流程进行了仿真.结果表明,高峰时段平均轮候时间由6.2min降至1.0min,场面拥堵大大降低,离港成本下降19.3%;全天推出114架飞机中,平均推出延误时间3.8min,推出延误超过15min的飞机仅占4.4%. 展开更多
关键词 飞机推出 有效推出时隙 弹性滑行容量 轮候时间 推出延误
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往复泵并联系统液流固有频率的计算与实验研究 被引量:2
15
作者 王立文 苏欣平 +1 位作者 邢志伟 王通 《机床与液压》 北大核心 2008年第8期97-99,共3页
研究了飞机集中除冰系统在往复泵脉动动力源激励下的减振问题。运用流体网络理论,从研究管系内部液流振动的固有频率着手,采用无阻尼管路数学模型及传递矩阵法,进行了理论研究,开发了适用于复杂流体传输系统液流脉动固有频率计算的仿真... 研究了飞机集中除冰系统在往复泵脉动动力源激励下的减振问题。运用流体网络理论,从研究管系内部液流振动的固有频率着手,采用无阻尼管路数学模型及传递矩阵法,进行了理论研究,开发了适用于复杂流体传输系统液流脉动固有频率计算的仿真软件。利用该软件较全面地分析了管网系统结构参数对管道压力脉动特性的影响,通过调整各结构参数,达到优化结构、避开谐振、降低压力脉动幅值的目的。 展开更多
关键词 往复泵 并联 计算机仿真 压力脉动 固有频率 除冰系统
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基于灰色组合模型的飞机地面积霜预测 被引量:2
16
作者 王涛 刘建华 +1 位作者 杨亚磊 陈斌 《计算机仿真》 北大核心 2020年第7期72-77,共6页
飞机地面积霜对飞机的飞行安全带来隐患,往往导致航班延误。针对飞机地面积霜预测的问题,建立了灰色理论离散形式DGM(1,1)的飞机地面积霜预测模型。由于上述模型缺少对线性因素的考虑,故构建了基于GM(1,1)灰色模型与线性回归模型相结合... 飞机地面积霜对飞机的飞行安全带来隐患,往往导致航班延误。针对飞机地面积霜预测的问题,建立了灰色理论离散形式DGM(1,1)的飞机地面积霜预测模型。由于上述模型缺少对线性因素的考虑,故构建了基于GM(1,1)灰色模型与线性回归模型相结合的飞机地面积霜灰色组合预测模型。在人工气象室中搭建了模拟飞机地面积霜环境的实验系统,通过调节模拟实验系统中空气温度、相对湿度的大小,对所建的两种模型进行参数求解和仿真并与实验结果对比。结果表明,相比DGM(1,1)模型,飞机地面积霜灰色组合预测模型的平均绝对误差减小了18.17%。 展开更多
关键词 积霜预测 灰色组合模型 后验差 积冰传感器
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操纵负荷液压伺服系统多余力抑制策略研究 被引量:4
17
作者 王立文 李宇华 《机床与液压》 北大核心 2008年第1期87-89,共3页
针对波音737-300飞机飞行模拟机操纵负荷系统,介绍了操纵负荷液压伺服系统的机械结构和工作原理,建立了操纵负荷力加载系统的数学模型并用方框图表示,分析了多余力产生机理,采用以位置信息作为前馈补偿进行多余力的抑制。仿真结果从理... 针对波音737-300飞机飞行模拟机操纵负荷系统,介绍了操纵负荷液压伺服系统的机械结构和工作原理,建立了操纵负荷力加载系统的数学模型并用方框图表示,分析了多余力产生机理,采用以位置信息作为前馈补偿进行多余力的抑制。仿真结果从理论上证明了前馈补偿方案可以很好地解决多余力带来的干扰,实验结果也证明了该方案的有效性和可行性。 展开更多
关键词 多余力 液压伺服 结构不变性 操纵负荷系统 飞行模拟机
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机场视景模型参数化建模方法研究 被引量:2
18
作者 王立文 周智楠 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第8期95-101,共7页
随着计算机虚拟现实和视景仿真技术的发展与完善,用于提高视景的逼真度和视觉效果的技术在飞行模拟机视景仿真中已得到广泛的应用。但是,基于Multigen Creator等3D建模软件构建机场模型的缺点日益凸显:人工收集机场数据、手工绘制机场... 随着计算机虚拟现实和视景仿真技术的发展与完善,用于提高视景的逼真度和视觉效果的技术在飞行模拟机视景仿真中已得到广泛的应用。但是,基于Multigen Creator等3D建模软件构建机场模型的缺点日益凸显:人工收集机场数据、手工绘制机场拓扑图的建模方法耗时、费力、效率低、缺乏灵活性和可复用性。针对这些问题,结合机场路网结构的特点,将参数化的思想引入到机场路网三维建模过程中,提出了一种基于交通拓扑约束的机场路网参数化三维建模方法,设计并实现了基于该方法的用于视景的机场路网模型参数化建模系统。该系统已成功应用到机场模型建模工作中,建模速度较之传统方法有了显著的提高,而且制作出来的模型可以复用,系统在稳定性、可扩展性和可移植性方面表现出色,并具有很强的真实感和沉浸感。 展开更多
关键词 视景仿真 机场三维模型 参数化建模 OPEN FLIGHT API
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基于MRAS全阶状态观测器的感应电机转速辨识研究 被引量:2
19
作者 石旭东 张发 荆涛 《微电机》 北大核心 2009年第6期25-28,共4页
为了改善异步电机低速时磁链的畸变和运行特性,依据模型参考自适应系统原理(MRAS)设计了一种新颖的速度磁链自适应观测器,并通过对G矩阵的选择配置观测器极点。观测器以定子电流和定子磁链为状态变量,利用速度自适应律,把磁链观测与速... 为了改善异步电机低速时磁链的畸变和运行特性,依据模型参考自适应系统原理(MRAS)设计了一种新颖的速度磁链自适应观测器,并通过对G矩阵的选择配置观测器极点。观测器以定子电流和定子磁链为状态变量,利用速度自适应律,把磁链观测与速度辨识结合起来,应用于异步电机无速度传感器矢量控制中。仿真和实验结果表明,估算转速跟踪真实转速快速、准确,建立的模型合理、有效,为交流异步电机控制系统的设计与调试提供了新的思路。 展开更多
关键词 异步电机 模型参考自适应系统 极点配置 建模与仿真
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剪刀架举升机构统一输入力计算与仿真比较研究 被引量:2
20
作者 张威 张雪飞 +1 位作者 刘兵飞 王立文 《机床与液压》 北大核心 2015年第15期91-93,125,共4页
剪刀单元是众多机构的基本组成单元,应用广泛。针对不同输入配置的单节式剪刀架举升机构(剪升机构),其输入力分析是设计工作的首要步骤。对全部不同输入构型的单节剪刀架举升机构进行仿真建模。在统一输入力公式基础上,提出机构输入力... 剪刀单元是众多机构的基本组成单元,应用广泛。针对不同输入配置的单节式剪刀架举升机构(剪升机构),其输入力分析是设计工作的首要步骤。对全部不同输入构型的单节剪刀架举升机构进行仿真建模。在统一输入力公式基础上,提出机构输入力变化判别式。通过理论分析与仿真结果的对比,可以验证所研究方法的正确性。 展开更多
关键词 剪刀架举升机构 输入力统一公式 力学分析 力学仿真
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