Matlab优化工具在通用风力机翼型型线设计中的应用
本文重点介绍了，Matlab优化工具在通用风力机翼型型线设计中的应用情况。并进行了设计实例分析第28卷第4期机械设计Vol 28 No 42011年4月JOURNAL OF MACHINE DESIGNApr.2011种有效的动压气体径向轴承承载力数值解法张海军,沈剑英,杨琴(嘉兴学院机电工程学院,浙江嘉兴314001)摘要:考虑动压气体径向轴承中气膜压力变化小的特点,对润滑 Reynolds方程的非线性项进行适当近似,得到线性Reymolds方程。利用有限差分法求解该近似 Reynolds方程,得到动压气体径向轴承的压力分布,分析气体径向轴承性能,计算得出轴承承栽力的大小,并与文献中的实验数据进行比较。与直接数值解相比,该数值解计算结果与实验数据吻合较好。关键词:动压气体径向轴承; Reynolds方程;非线性;有服差分法;中图分类号:TH17.2文獻标识码:A文章编号:1001-2354(2011)04-002-04气体轴承利用润滑膜中的气体压力来实现承载作为两类3:解析数值解和直接数值解。解析数值解方用的。由于所用润滑介质一般为空气,因此气体轴承法,即对非线性 Reynolds方程进行一些近似,求得近似具有摩擦损耗少、速度高、精度高和污染少等特点1。解析解表达式,然后用数值方法求解;直接数值解方法20世纪60~70年代国内外进行气体轴承研究较多,则是对非线性 Reynolds方程直接进行数值近似求解。近年来随着MEMS微动力涡轮研究的兴起,气体轴承 Raimondi利用有限差分法分析了有限长动压气体径的研究又开始受到重视2]。向轴承性能。Peks和 Breuer5采用伪谱法来求解Reynolds方程是分析动压气体径向轴承性能的基 Reynolds方程。戚社苗。等通过数学变换,将动压气本方程,由于气体的可压缩性使 Reynolds方程呈现非体润滑 Reynolds方程变换成标准的椭圆型偏微分方程线性,一般难以求得解析解,因此采用数值方法研究气形式,以 Matlab pde( partial differential equation)工具体径向轴承性能是一种有效途径。数值解方法可以分箱为求解器,实现 Reynolds方程的计算。如·.·············分··心···分·····如·心如·鲁心·心心普·心···心·必·心·心·心·心·心·心鲁●[2 Fuglsang P, Bak C, Gaunaa M, et al. Design and verificaApplication Matlab optimization tool in general profilestion of the Risg- Bl airfoil family for wind turbine[ J]. Jour- design for wind turbine airfoilsnal of Solar Energy Engineering, 2004, 126: 1002-1010WANG Xu-dong WANG Li-cun[3] Timmer W A, Van Rooi A. Summary of the delft universiEngineering Research Centre for Waste Oil Recovery Tech-ty wind turbine dedicated airfoils[ J]. Jourmal of Solar En- nology and equipment, Ministry of Education, Chongqing Technolergy Engineering, 2003, 125: 488-496ogy and Business University, Chongqing 400067, China[4] Bjork A. Coordinates and calculations for the FFA-Wl-xxxAbstract: Based on the optimization algorithm and optimizaFFA-W2-xox and FFA-w3-xxx series of airfoils for horizon- tion tool in Matlab, the optimization mathematical model for the In-tal axis wind turbines[ R ] FFA TN, Stockholm, tegrated expression of general profile for wind turbine airfoils wasSweden, 1990established. By taking the optimization design of the lift and drag[5]苏金明,张莲花,刘波等.MA们AB工具箱应用M]. ratio of wind turbine airfoils as the objective function, taking the co-北京:电子工业出版社,2004.eficients of the general profile control equation as design variables6]钱翼稷.空气动力学[M].北京:北京航空航天大学出 and taking the thickness and curve shape of the wind turbines air-版社,2005foils as the constraints, one airfoil with relative thickness of 18%is[7]王旭东,陈进, Wenzhong Shen,等.风力机叶片翼型型线 designed and the its performances are analyzed. The result has集成设计理论研究[门].中国机械工程,2009,20(2): broadened the design way and method for wind turbine airfoils211-213Key words Matlab; wind turbine airfoil; general profile; op-[8] Drela M. XFOIL 6.8 User Primer[M]. MIT Aero astro, timization algorithmFig 3 Tab0 Ref 8Jixie Sheji"0298咖收稿日期:2010-01-11;修订日期:2010-10-25甚金项目:嘉兴市科技计划资助项目(2008AY2021)作者简介:张海军(1976—),男,山东鱼台人,讲师,硕士,研究方向:气体轴承-转子动力学等。Mat1ab优化工具在通用风力机翼型型线设计中的应用旧WANFANG DATA文献链接作者:王旭东,王立存, WANG Xu-dong, WANG LI-cun作者单位:重庆工商大学,废油资源化技术与装备教育部工程研究中心,重庆,400067刊名:机械设计 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF MACHINE DESIGN年,卷(期)本文链接http://d.g.wanfangdata.comcn/periodiCaljxsj201104005.aspx
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机载下视圆周SAR三维BP成像
机载下视圆周SAR三维BP成像，对学习CSAR成像算法的同学很有帮助庞守宝,等:机载下视圆周SAR三维BP成像匚发射信号]一世P点救射回波信号时间匹配滤波补偿相位因子DBP成像相十叠加0)0图5同一高度x平面内4点的能量图成像显示图3算法的成像流程图103仿真结果60仿真的场景是在三维平面上立方体的8个顶点,场景的原始三维仿真图如图4所示。仿真中的主要的303035系统参数如表1所示。表1仿真所用的主要系统参数10载波波长0.008m带宽750 MHz脉冲重复频率飞行高度0203040506070801000m/n角速度0.4rads载机飞行半径100m阵元数目阵元间距0.008m图6同一高度x平面内4点的等高线dB图10108口424044维/363436-10-6y/m原始场景图7BP成像之后的初始结果图图4原始场景图系统仿真的结果如图5~图8所示。图5为同高度4点的能量图,从图5中可以看出,有目标的区域能量积聚非常明显,没有目标的区域能量很小,几乎可以忽略,这正是BP算法相干累积的优点。图65为同一高度4点的等高线图,从图中可以得知,点目rim标存在处的能量较为集中,有目标的区域相对没有目y/m场景恢复标的区域的dB差较大,能量差异通过右边的色彩进度条来表示。图7为截取某一门限后BP成像的结果图8场景恢复之后的成像图图,根据图中8点位置可知,BP累积之后的初始成像4结束语相对于原始场景只是出现了坐标的平移,8个点的相对位置是正确的。图8为BP成像结果转换到原坐标分析了飞机圆周飞行时对地面场景目标的三维成系之后的成像结果。比较图4和图8,可以得知,圆像结构和成像机理,机载下视三维圆周SAR区别于周SAR三维BP成像的结果和原始场景吻合,即圆周普通的直线飞行的三维SAR在于回波信号距离压缩SAR可以精确的还原目标场景的三维信息。之后出现沿航向和切航向的耦合项,使得经典的RD16庞守宝,等:机载下视圆周SAR三维BP成像电炮是算法、CS算法和距离徙动算法等受限,BP算法通过(8):1252-1265二维搜索,避免了单独处理每一维的过程,之后通过[5] Wang Y P, Tan WX, Hong W,etal. Focusing Bistatic像素单元离散化、补偿每一距离门相位因子、相干累Circular SAR Data Using Polar Format Algorithm [C]. Syn-积等步骤构建场景目标函数,完成成像处理。三维场thetic Aperture Radar, APSAR2009, 2 Asian -PacificConferences on digital Objects Identifier, 2009: 989景仿真结果表明,圆周SAR能够精确的还原场景目992.标的三维信息。此结构在地质斯探和自然灾害救援等[6]Du Lei, Wang Yanping, Honf Wen, et al. Analytic Mod-有现实意义。eling and Three Dimensional Imaging of Downward- Loo-参考文献king Sar Using Bistatic Uniform Linear Array Antenna[C]. Ist Asian and Pacific Conference on Synthetic aper-[1] Hong W, Wang Y P, Tan WX, et al. Tomographic SARture Radar Proceedings, 2007: 49-53and Circular SAR Experiments in Anechoic Chamber [c]. [7] Jens Klare, Matthias Wei, Olaf Peters, et al. ARTINOGermany: EUSAR, 2008A New High Resolution 3D Imaging Radarsystem on an Au-[2] Cantalloube H, Colin E. Airbome SAR Imaging Along a Cirtonomous Airborne Platform [C]. Greeces: IGARSScular Trajectory [c]. Germany EUSAR, 2006: 16-182006:3842-3845[3] Riot H. Cantalloube, Circular SAR Imagery for Urban Re- [8] Wei M, Ender J, Peters 0, et al. An Air-bone Radarmote Sensing [c]. Germany: EUSAR, 2008: 2-5for Three Dimensional Imaging and Observation - Technical[4] Soumekh M. Reconnaissance with Slant Circular SAR ImaRealisation and Status of ARTINO [C]. Germany: EU-ging [J]. IEEE Trans. On Imaging Proccessing,1996,5SAR, Dresden,2006:5315-5318“→·“M“+“““M(上接第11页)[5]施韶华,李孝辉,刘阳.基于直接数字频率合成的高精参考文献度频率源设计[J].电子测量与仪器学报,2008(90):[1]周殿清.基础物理实验[M].北京:科学出版社,200385-389[2]杨刚,周群.电子系统设计与实践[M].北京:电子工[6]王军证,王建斌,陈仁伟.基于DDS的超声导波信号业出版社,2004源的设计[J.电子测量技术,2010,33(2):19-2.[3]刘海成.AVR单片机原理及测控工程应用[M].北京:[7]吴加政,苏新彦.基于DDs的信号模拟器设计J.国北京航空航天大学出版社,2008外电子测量技术,2009,28(10):67-70[4]柴媛媛,唐慧强,辛红伟.基于ARM和DS技术的信[8] ST Microelectronics Corporation,smFI03 XX Datasheet[EB/号源设计[J].通信技术,2009,42(10):54-56OL].(209-12-14)[2010-03-10]ww.st.com+一中““-(上接第13页)器的输出波形。图4所示为示波器测量仿真输出波形。真分析,在编辑电路、调整元件参数时十分方便,它可以进行各种电子电路的设计与仿真,并且仿真精度高。给电路设计测试带来方便,使电子线路的设计、性能参数的仿真等繁琐的任务变得轻而易举。参考文献[1]郑步生. Muhisim2001电路设计及仿真入门与应用[M]北京:电子工业出版社,2002.[2]张新喜. Multisim10电路仿真及应用[M].北京:机械图4示波器测量仿真输出波形工业出版社,20102结束语[3]美国国家仪器有限公司. NI Multisim1l简化教学和设计中的电路仿真[Z/OL].(2010-02-01)[2010-05-在时序逻辑电路设计中应用 Multisim软件进行仿11http://www.ipcm.com.cn机载下视圆周SAR三维B成像旧WANFANG DATA文献链接作者:庞守宝,张晓玲,吴堃, Pang Shoubao, Zhang Xiaoling, Wu Kun作者单位:电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054刊名:电子科技英文刊名:ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY年,卷(期):2010,23(12)参考文献(8条)Wei M; Ender J; Peters 0 An Air-borne Radar for Three Dimensional Imaging and Observation-TechnicalRealisation and status of artin 20062. Jens Klare; Matthias Wei: Olaf Peters ARTINO: A New High Resolution 3D Imaging Radarsystem on anAutonomous airborne plat form 20063. Du Lei; Wang Yanping; Honf Wen Analytic Modeling and Three-Dimensional Imaging of Downward-LookingSAR USing Bistatic Uniform Linear Array Antennas 20074. Wang y P; Tan W X; Hong W Focusing Bistatic Circular SAR Data Using Polar Format Algorithm 2009oumekh M Reconnaissance with Slant Circular SAR Imaging 1996(08)6. Oriot H Cantalloube Circular SAR Imagery for Urban Remote Sensing 20087. Cantalloube H; Colin E Airborne Sar Imaging Along a Circular Trajectory 20068. Hong W; Wang y P; Tan W X Tomographic Sar and Circular Sar Experiments in Anechoic Chamber 2008本文链接http://d.g.wanfangdata.comcn/periodiCaldzkj201012005.aspx
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