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研究室新闻
 我室16级硕士顺利毕业
发布日期:[2019/5/27 13:13:09]    共阅[]次

 


2018年5月下旬,我室15级硕士研究生巫伟强、陈昭君、黄天然、陈樟楠、肖智勇五人通过答辩,顺利毕业。


巫伟强的论文题目是《永磁转子血泵无位置传感脉动控制系统研究》,本文以三相两磁极式直流无刷电动机为例分析直流无刷血泵电机的驱动原理, 建立了血泵电机的数学模型。 针对轴流式血泵气隙大、 反电动势过小难以启动的问题, 使用预定位启动法作为轴流式血泵电机的启动方法。设计了方波 、正弦波、三角波三种速度规划曲线,提出基于中心转速、速度波形、脉动幅值和脉动频率的脉动速度波形。并基于 STM32F103设计轴流式血泵电机驱动硬件电路。最后)搭建 轴流式血泵体外循环试验台 实验表明 轴流式血泵稳态条件下, 工作在 8000rpm转速时 ,泵 输入功率为 18W 不同脉动波形对功耗影响小,及脉动性能对比,为脉动参数的选择提供实验依据; 稳态下,基于多层感知机的模型的流量 、压差 估算误差 分 别 为 0.0195L/min和 0.3675mmHg,与基于泵特性的模型性能相近。脉动工况下,基于多层感知机的模型的流量和压差误差分别为0.1362L/min和 7.5006mmHg优于泵特性模型。


陈昭君的论文题目是《偏载状态下提升容器的振动特性及罐道故障模式识别》,本文针对提升机偏载状态下容器振动特性问题,基于多刚体动力学理论建立了提升机滑动罐耳刚性罐道动力学模型,通过simulink仿真不同典型罐道故障激励下的容器的振动特性,探究偏载状态下速度、载荷、偏载质量等对振动特性的影响,并构建动态测试系统进行验证。针对 提升机偏载状态下滑动罐耳与罐道正常、凸起、错位三种状态特征提取问题,提出基于小波包分解后的各频带信号能量熵、奇异值、标准差以及波形指标作为原始特征集,再通过邻域粗糙集进行属性约简以获得敏感特征集的方法。模式识别方面,支持向量机根据训练样本生成分类模型,测试样本通过模型匹配实现对振动数据的辨识。)提出罐道故障定位方案,利用多传感器分段位移监测方案来实现容器位移的监测从而间接获得罐道位置信息,提出查表矫正法校正安装误差,并通过实验验证方法的有效性。


黄天然的论文题目是《基于钢丝绳张力的提升机冲击故障诊断研究》,本文基于多绳缠绕式提升机运用Hamilton原理建立动力学模型,得到横纵向钢丝绳振动方程。通过分析跳绳故障、罐道故障、载荷冲击三类故障机理,运用动力学模型对三种故障状态进行仿真研究,得到张力幅值变化趋势。通过对比正常状态下仿真与实验张力数据验证了模型的有效性。为了更好的提取数据特征,使用EMD算法对实验数据进行降噪,通过运用EEMD算法与灰色预测模型延拓方法对EMD算法中存在的端点效应以及模态混叠进行消除,并使用改进的EMD算法对实验数据进行降噪处理,通过对比发现改进的EMD算法处理效果远优于EMD算法,证明了改进算法的有效性。提出了一种基于排列熵、能量互信息、能量裕度与相关系数等特征参数的特征值提取方法,并以支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为辨识模型,研究了跳绳故障、罐道故障、载荷冲击状态的模式识别方法,得到ABC-SVM故障诊断模型。进行了跳绳故障、罐道故障、载荷冲击实验,获得了三类故障的现场数据样本,通过对比ABC-SVM与粒子群SVM的辨识结果,验证了ABC-SVM故障诊断的有效性。


陈樟楠的论文题目是《锅炉管道自提升标准节检修升降平台设计及稳定性分析》,本文针对锅炉内部空间小、环境恶劣等客观条件和工作现场的技术要求,首先提出剪叉式、桅柱式和标准节式升降机三种分析方案,通过比较最终确定了自提升标准节式升降机,并对其进行了详细的结构设计,阐述了该方案的工作原理、结构特点,对关键部件进行了校核计算;在结构设计的基础上对整体结构进行了等效简化和受力分析,通过计算对该整体结构的的抗倾覆稳定性进行了校核;利用ANSYS软件对升降平台主要构件进行了静力学分析。通过静强度以及刚度分析,得出了结构在最危险工况下的应力值和变形值,验证了结构的静态可靠性,并在此基础上对标准节结构进行了轻量化优化设计;利用SolidWorks软件构建了升降平台的实体三维模型,随后将该模型导入ADAMS软件中,从而成功构建了虚拟样机,通过对其进行的动力学仿真分析,得到相关动力学曲线,并对其进行分析评价。同时为了防止发生共振和屈曲破坏,利用ANSYS软件对标准节进行了6阶模态分析和线性屈曲分析,验算出其固有频率和屈曲临界载荷,进一步验证结构在动态条件下的稳定性。


肖智勇的论文题目是《基于磁耦合谐振的血泵无线电能传输系统及其传输性能研究》,本文的主要研究内容如下:(1)  MRC-WPTS和使用Helmholtz线圈的系统建模和仿真分析。通过电路理论对无线电能传输系统进行建模,引入两个评价因子对系统模型进行分析并仿真,建立了系统能量状态方程,并对系统的阻抗、功率、频率特性进行了相应的分析,得到一组适用于血泵中的传输系统参数。针对植入式线圈在随人体运动造成位置变化,且发射与接收线圈之间耦合距离、线圈姿态等参数的改变会造成传输效果急剧下降的问题,在两线圈无线电能传输研究的基础上,提出一种基于Helmholtz线圈的磁耦合谐振无线能量传输方案。通过电路理论对传输系统进行建模,发现基于该线圈的传输系统拥有良好的磁场分布,并对称性的提高了系统的传输性能。(2)应用于血泵的无线电能传输系统硬件电路设计。针对植入式设备在人体内布局受限的情况,在利用理论分析得到的电路参数,通过对电子元器件的选型,改进已有成熟电路,使系统电路使其在满足基本传输条件的情况下尽可能小微型化,着重对体内线圈进行了结构计算和优化设计,使线圈的品质因数达到高水平。根据现有的阻抗匹配和优化方法,对发射和接收电路进行了相应优化。(3)应用于血泵的MRC-WPTS样机及传输性能研究。搭建MRC-WPTS及实验平台,开展线圈位姿变化实验,模拟线圈在人体内的位置姿态变化,分析系统传输性能。通过以上研究,完成了一套血泵用的无线电能传输系统,也为多种可植入设备提供了系统的解决方案,具有良好的工程应用。



 
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