动态矩阵控制在固体氧化物燃料电池中的应用

提出将动态矩阵控制(DMC)算法用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的控制。为此,在分析SOFC动态机理模型的基础上,建立了其阶跃响应模型。控制目标是使SOFC的输出电压始终保持在一定范围内,并收敛到恒定的数值。在实际应用中,这样的算法应能提高SOFC输出功率的跟踪性能。仿真结果验证了这种方法的有效性。     

子空间预测控制在固体氧化物燃料电池中的应用

为使固体氧化物燃料电池(SOFC)输出满足一定约束的稳定电压、提高其输出功率跟踪性能,采用文献中给出的SOFC动态模型,设计了基于子空间矩阵的预测控制器。将子空间辨识和预测控制算法结合起来,直接从开环输入输出数据获得预测控制器的控制矩阵,而不须经过中间参数模型辨识的步骤。仿真结果验证了所提子空间预测控制算法(SPC)的实用性。     

燃料电池推进系统仿真及分析

建立了潜艇燃料电池推进系统的数学模型,采用MATLAB/SIMULINK平台建立了燃料电池及推进系统的仿真模型;通过仿真分析,研究了潜艇燃料电池与推进系统之间关系。结果表明,仿真模型具有良好的匹配性,该研究方法可以应用于潜艇燃料电池及推进系统特性仿真、优化设计和控制系统的研究。     

风冷式质子交换膜燃料电池湿度调节特性分析

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cells,PEMFC）的内部环境是影响电堆性能及寿命的重要因素,针对风冷式燃料电池运行特点,在分析燃料电池温、湿度环境控制方式的基础上,研究了反应风速对系统湿度特性的影响,提出了反应风速与温度对湿度进行联合控制的方式,并通过3kW小型燃料电池样机实验,验证了该方法的可行性。     

燃料电池混合动力汽车分层能量管理策略

针对燃料电池混合动力汽车中燃料电池、电池、超级电容的能量分配问题,提出一种分层能量管理策略。该策略分为上下两层,上层依据燃料电池效率、电池SOC值和需求功率,设计基于规则的控制策略,优化燃料电池的能量输出;下层依据电池和超级电容特性,设计滑动平均滤波算法,使电池平稳输出能量。最后,在UDDS+HWFET工况下对该策略进行仿真,结果表明,与Advisor自带能量管理策略相比,该策略能更合理地分配能量源的能量输出,燃料电池效率提升0.17%,氢气消耗量减少4.37%。     

基于高原发动机应用的富氧膜组件操作性能研究

发动机富氧进气燃烧对于高原车辆节能减排具有重要意义,膜法富氧是发动机上应用富氧装置的最佳方式。建立了富氧膜组件评定装置,分析了压力方式下压比、进气量和回收率对膜组件性能的影响,确定了压力方式下富氧膜组件的最佳操作条件,比较了不同应用形式下膜组件性能和功率消耗。试验结果表明：压差是影响膜组件透气量的主要因素,随着渗透端真空度的增加,单位压差产生氧流量的效率提高,增加渗透端真空度可显著提高渗透绝对氧流量。混合方式是膜组件在发动机上应用的最佳形式。     

基于Simulink的火箭弹发动机内弹道性能

研究火箭弹发动机内弹道性能,主要是对燃烧室内压强随时间的变化规律进行研究。一般采用实验法可以获得直观可靠的数据,由于在燃烧室中的压强很大,对实验的设备要求较苛刻,需要具备一定的条件才能进行实验。根据零维内弹道数学模型,应用Simulink仿真模型对某型固体火箭弹发动机内弹道工作过程进行数值仿真,画出燃烧室内压强曲线,进一步分析并得出影响发动机内弹道性能的因素。     

弹用固体姿控发动机内弹道性能实验研究

姿控发动机用于提高导弹机动性能。确定了固体姿控发动机实验器的设计参数,给出了可重复使用的星形和管形装药实验器结构简图,描述了试验台和试验流程。分析发动机试验数据后认为点火药量、堵盖打开压强、推进剂药形分别影响内弹道曲线的爬升段、平衡段、拖尾段;根据试验现象认为胶体密封大于42MPa的压强不可靠,连接刚度不足使推力曲线出现振荡。     

基于Markov链的分布式仿真系统最佳检查点间隔研究

基于HLA的分布式仿真系统作为一类特殊的分布式系统,其容错一般基于回卷恢复实现,在回卷恢复中检查点间隔的不同会对系统性能产生很大的影响。分析了分布式仿真容错与一般分布式系统容错的异同,根据不同仿真进程对仿真结果的重要程度对其进行了分类,定义并利用Markov链分析了采用回卷恢复时分布式仿真系统的可用度,得到了系统最大可用度对应的检查点间隔的求解等式,通过一组试验数据验证了该最佳检查点间隔求解等式的正确性。     

多次点火固体火箭发动机在面空导弹上的应用研究

论述了多次点火固体火箭发动机的多次点火的最佳控制,具体研究了两次点火固体火箭发动机的参数对飞行性能的影响,对两次点火固体火箭发动机结合弹道同时最佳化问题给出了仿真结果.     

微机械陀螺品质因数的在线测量方法

品质因数是决定微机械陀螺结构性能的重要参数。传统测量振动结构品质因数的幅频曲线半功率带宽法需要记录大量幅频响应数据并需作离线处理,测量效率很低。通过分析微机械陀螺动力学模型发现,品质因数可根据谐振频率及相频函数在谐振频率点处的一阶导数值计算,且相频曲线在谐振频率点附近近似为线性。利用这些特点,提出一种新的品质因数在线快速测量方法。首先,在谐振频率附近对陀螺进行激励,得到相频数据;然后,使用递推最小二乘法估计出相频曲线斜率;最后根据该斜率和谐振频率值计算出品质因数。新方法不需要存储和离线分析频率响应数据,可以自动确定品质因数。仿真和实验验证了本文方法的正确性和可行性。     

混合储能蓄电池组放电均衡优化研究

首先,以电磁发射用混合储能系统蓄电池组铅酸电池为研究对象,分析了储能系统放电过程中可能带来的蓄电池组一致性问题;其次,在研究电池模型的基础上,结合蓄电池放电均衡方法,分析了基于电池组容量的均衡指标;再次,针对混合储能系统放电电路的特点,提出了一种以蓄电池组均衡一致性为优化目标的放电均衡策略,改进了放电结构并实现了铅酸电池的放电均衡;最后,对比了改进前后的放电电路并进行了仿真分析,并在混合储能蓄电池组平台上进行了实验,实验结果验证了该放电均衡策略的可行性。     

舰载相控阵雷达对空搜索仰角上的资源分配

针对舰载相控阵雷达对空搜索的特点和规律,分析了影响仰角上资源分配的因素,根据不同空域,不同目标的威胁度划分了搜索屏,并确定其优先级别。详细研究了舰载相控阵雷达对空搜索性能的优化模型,给出了相控阵雷达搜索帧周期和驻波时间的优化选取的最佳准则和方法。利用模型进行了相关的仿真计算,得到的结果验证了该方法的有效性。     

药柱中加入长金属丝的发动机设计中的几个问题

本文主要从设计的角度阐述了药柱中加入长金属丝的固体火箭发动机的一些新的特点。论述了金属丝布置位置的确定及金属丝根数的选择原则;初始药型及初始面喉比的选择;分析了喷管收敛段绝热层及喉衬的局部烧蚀问题;阐述了过渡段燃面变化的计算方法,并附有计算机程序。文中附有一些实验曲线。     

AIP系统能源——未来潜艇推进系统的关键

一、非核AIP系统 目前有多种不同的AIP系统,其中有些已经被采用或已完成了某些海上试验,其他的尚在概念阶段或开发阶段。经过比较非核AIP系统的效率、特征信号、开发和采购费用、维护及发展潜力之后,德国海军决定用燃料电池作为一种不依赖空气的推进系统能源安装在潜艇上。燃料电池的性能由安装在U1潜艇上的一个100kW系统所验证。德国海军这艘潜艇于1987～1988年建造,1989年由海军试验成功,试验完全符合预期效果,使燃料电池的应用获得成功。不依赖空气推进系统包括:燃料电池、闭式循环涡轮机、闭式循环柴油机、闭式循环蒸汽机、斯特林发动机。     

高倍率脉冲放电锂电池的功率输出特性

由于电池内阻和极化现象的存在,锂电池在放电的瞬间会出现较大的电压跌落,高倍率脉冲放电锂电池更是如此。为了研究高倍率脉冲放电锂电池的功率输出特性,探讨温度、荷电状态和老化等因素对电池功率性能的影响规律,定义了锂电池的功率特性曲线,搭建了高倍率电池测试平台,并从温度、荷电状态和老化3个阻抗敏感因素开展实验研究。研究方法和结论对后期开展锂电池系统的峰值功率评估和功率曲线预测有一定的指导意义。     

燃料电池及其在军事领域里的应用

简介了燃料电池的组成和工作原理，燃料电池反应过程中不涉及到燃料，因而具有高效、清洁、安全等优点，简述了燃料电池种类及其特点和性能。综述了燃料电池在航天航空、地面车辆和海洋潜艇动力源以及移动电源等军事领域里应用情况。展望了燃料电池军事应用前景，并提出了质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池将是未来军事电源的主体。     

基于H_∞混合灵敏度方法的中频逆变器设计

中频逆变器和工频逆变器相比,在一个采样周期内采样点少了8倍,系统静差就很难消除。为了消除系统静差和克服参数不确定对系统性能的影响,针对400 Hz中频逆变器的特点,首先在建立系统数学模型的基础上,把负载和输出变压器漏感参数作为不确定因素,并基于H∞混合灵敏度方法设计了鲁棒控制器;然后,对整个系统的稳定性进行了分析,并设计了一台10kW试验样机;最后,通过软件和样机对系统进行了仿真和相关实验,仿真和实验结果表明:所设计的控制器能够使系统有很好的动静态性能和鲁棒性。     

无人机硬件回路仿真系统的设计

研究无人机自主飞行需要空旷的场地并具有一定的危险性.硬件回路仿真则能够在室内较高地模拟出无人机的实际飞行环境.它可以用来测试硬件的可靠性,系统的整体性能以及调节参数.介绍了一套基于Linux的硬件仿真系统的设计.仿真结果表明该系统具有良好的仿真效果,从而降低了无人机实验的成本并提高了实验效率.     

伴随法在防空导弹脱靶量研究中的应用

基于小角度假设,建立了末制导阶段弹目相对运动的线性化模型.根据该模型,由直接法仿真得到了目标机动情况下的脱靶量曲线.分别由系数矩阵法和框图法得到了原系统的伴随系统,伴随系统仿真结果和直接法仿真结果的比较说明伴随法能很好地对线性时变系统进行仿真.与直接法比较,伴随法效率较高,适用于导弹制导系统的初步分析.