针对高湿、寒冷地区覆冰造成机组出力减少的问题,以NREL S809二维翼型及某型300k W风力机三维风轮为研究对象,采用计算流体力学(CFD)数值仿真方法,结合覆冰粗糙度模型,研究分析覆冰粗糙度对风力机叶片气动性能的影响规律。计算结果表明:对于改变翼型气动外形较小的覆冰,二维翼型的气动性能随着覆冰粗糙度大小、覆冰相对宽度的增加而降低,随着攻角的增加影响变大;对于改变翼型气动外形较大的覆冰(雾凇或雨凇),雨凇覆冰的破坏作用更大,但雾凇覆冰翼型受覆冰粗糙度影响更大;叶片覆冰导致三维风轮气动性能降低,在大风速下更为显著;随着覆冰粗糙度大小的增加,三维风轮输出转矩和轴向推力降低,且随着风速的增加,降低程度变大。该文的计算结果对覆冰地区风电场运行及机组性能评估有一定的参考价值和借鉴意义。

大型射电望远镜馈源支撑结构采用六根柔索驱动馈源舱完成大范围高精度扫描跟踪的创新设计方案。针对该柔性结构非线性、大滞后、多变量耦合的特点，提出了一种双模糊控制和干扰观测器相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪策略。这种新方法通过构造干扰观测器来观测柔性结构的各种干扰，并根据观测到的干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响；同时引入带有比例积分校正环节的双模糊控制器来实现馈源舱轨迹跟踪，通过调整因子来优化控制规则。仿真结果表明，该控制算法不仅能满足对轨迹跟踪精度要求，而且具有较强的鲁棒性。

为了改变传统交-交变频技术功率因数低,功率器件多的状况,发挥无中间直流环节,功率双向流动和超低速传动等优势,针对节电传动设计了一种低成本装置,提出将交-交斩波调压器变性为交-交斩波变频器的构想,用周期性阻塞式脉冲控制取代了连续脉冲控制,并用等脉宽和SPWM变脉宽两种规律实现了该构想。文中推导了设定工作频率下控制参数的关系式,讨论了最少器件的拓扑,并给出了单管变频器的典型实验波形。最后,分析了该技术的应用前景,并建议采用压频比协调变频调速与单独变压调速的分段复合开环控制策略,实现电机系统的低成本简易节电。

C6F12O具有优异的绝缘和环保性能,因此具有在中低压开关设备中作为绝缘介质应用的潜力。为了评估C6F12O/N2混合气体在设备中长期安全稳定使用的可行性,需要研究其与设备内部中常用密封橡胶之间的相容性。该文通过搭建相容性试验平台,对C6F12O/N2混合气体与丁腈橡胶进行热加速试验研究,分别采用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜检测气体分解产物和丁腈橡胶表面形貌;同时基于密度泛函理论(DFT)对气体分解产物的生成路径进行模拟,并对丁腈橡胶分子与C6F12O分子之间的相互作用进行计算。试验结果表明在高温(90℃和110℃)试验后,丁腈橡胶与C6F12O/N2混合气体不相容。丁腈橡胶表面析出大量的白色晶体颗粒,并且生成了C3F6、NF3和CS2气体副产物;理论计算也表明升高温度会促进丁腈橡胶分子发生分解,并且C6F12O与丁腈橡胶之间的气固反应具有形成新物质的趋势...

C4F7N混合气体凭借良好的电气性能以及较低的温室效应潜在值近年来备受关注。然而,在C4F7N及其混合气体投入实际使用以前,其与气体绝缘设备内部密封材料的相容性仍需检验。目前虽然已有关于该气体与三元乙丙橡胶的相容性研究,但对于不同第三单体的三元乙丙橡胶与C4F7N混合气体的相容性对比以及气固相互作用机理的相关报道较少。该文选取ENB、DCPD两种第三单体的三元乙丙橡胶开展了其与C4F7N/CO2/O2混合气体的相容性实验,发现三元乙丙橡胶中的某些活性结构与C4F7N的CN基团之间存在反应,而通过涂覆硅脂能够有效阻隔气体与橡胶表面的接触,减少C4F7N的分解。此外,在对比两种橡胶的实验结果后发现,ENB-三元乙丙橡胶相较于DCPD-三元乙丙橡胶更适合用作C4F7N混合气体的密封材料,其差异来自两种第三单体所能提供的交联效率不同。

当前,波浪能液压发电系统一般采用最大效率转化的控制策略,然而由于波浪能装置的间歇式出力特性,直接通过电池消纳会导致电池容量损耗进一步增大。在这种背景下,是否追求波浪能的最大效率转化值得商榷。为此,该文针对波浪能灵活接入的孤岛微电网系统,深入分析波浪能装置的工作原理,搭建波浪能液压系统的数学模型;在此基础上,以调度周期内的经济性最优为目标,综合考虑电池容量损耗和寿命损耗的影响,建立波浪能灵活接入下的孤岛微电网细粒化调度模型。仿真结果表明,相对于常规的孤岛微电网调度策略而言,在不同的波浪能出力场景下,该文所提的方案具有更优的经济性,为含波浪能的孤岛微电网经济运行策略提供了一个新的思路。

电磁发射系统的推力精确可调,使水下武器通用动力发射成为可能,但水下发射系统的动力学呈强非线性,增大了内弹道调节的难度。该文首先推导了液压平衡式水下发射系统的非线性动力学模型,然后运用反馈线性化将系统转化为伪线性系统,继而分别采用比例-积分-微分控制和滑模控制实现了内弹道的有效控制,同时与前馈控制进行了对比。结果表明,反馈线性化控制和前馈控制均取得了良好的效果,反馈线性化与比例-积分-微分的复合控制最适合水下电磁发射。

为了满足储能飞轮系统、卫星动量轮等对高空间利用率的需求,提出了一种异极式永磁偏置径向磁轴承的拓扑结构。通过在槽口放置平行充磁的永磁体获得紧凑的结构,同时永磁磁路和电励磁磁路耦合距离较短,有利于获取高解耦特性。该文首先采用磁力线法,分别获取考虑齿槽效应、转子偏心的永磁磁场、电励磁磁场的气隙磁通密度分布,建立了磁路模型;然后根据磁路模型求解位移刚度和电流刚度,建立磁轴承的数学模型;与有限元仿真进行对比,证明所建立的磁场模型能够准确计算气隙磁通密度分布。设计、制造一台实验样机并进行相关实验,实验结果验证了磁路模型及有限元仿真的可靠性。

由于线路阻抗分布不均，基于下垂控制的孤岛型微电网需要引入二次调节手段以实现电压及功率的优化控制。传统的二次调节常通过微电网中心控制器（MGCC）实现，但由于存在中心节点，系统的可靠性及可扩展性差。本文提出了一种基于对等稀疏网络的分布式二次调节策略，该策略利用离散一致性算法，仅通过与邻居节点间的有限通信实现分布式单元功率均分及系统平均电压的调节。由于控制节点间完全对等，不存在中心控制器，增加了控制的可靠性及灵活性。利用Matlab/Simulink搭建孤岛型微电网，在JADE平台上开发分布式二次调节策略，联合仿真所提策略的有效性，并与已有集中式、自治式策略进行对比。详细分析通信延时对策略的影响，对通信网络拓扑结构进行多目标优化，根据延时的抗干扰能力选择最优拓扑结构。

遗传算法用于元件的设计和选型是目前研究的热门课题。采用改进的遗传算法对文献 [1]中提出的新型节能电磁换向阀的电磁机构进行了优化设计，给出了优化设计数学模型及优化结果，并对采用一般遗传算法和改进遗传算法进行优化设计获得的结果进行了比较，比较结果表明，采用改进后的遗传算法对于新型阀用电磁机构的优化设计具有寻优精度高，寻优速度相对较快的优点。