导弹电动伺服系统非线性特性建模与仿真研究

研究导弹电动伺服系统优化问题,由于导弹电动伺服系统是复杂的非线性系统,导弹上成功应用必须克服控制系统中的间隙、摩擦等扰动因素的不利影响,以及自身刚度低所带来的控制系统动态特性很难提升等缺陷。伺服系统作为导弹控制系统的执行机构,对动、静态特性将直接影响导弹的操控稳定性能,并决定导弹能否稳定飞行。为提高伺服系统性能,在分析电动伺服系统非线性特性影响因素的基础上,对非线性特性进行机理建模,同时采用控制补偿方法抑制非线性影响,提高电动伺服系统的位置控制精度,仿真验证了模型控制补偿的正确性,为优化伺服系统的设计提供了依据。     

TBM掘进机电磁换向阀动态特性仿真研究

TBM掘进机在掘进过程中会产生基础振动.当振动频率过快和振幅过大时会导致电磁换向阀阀芯位移超调量过大、阀芯自启和位移波动幅值过大,对稳定性影响较大.采用缓冲装置很难实现稳定性控制,需要对阀的结构参数进一步优化.根据阀芯力平衡方程分析三种情况下的电磁换向阀动态特性,重点研究基础振动和阀结构参数对阀超调量、位移波动幅值的影响规律.在Matlab/simulink上建立振动环境下电磁换向阀仿真模型,仿真验证各振动参数和阀结构参数对阀动态特性的影响规律,然后进行仿真优化,最后对仿真优化结果进行验证.结果表明:基础振动和阀结构参数会改变阀动态特性;优化后的模型能减小电磁换向阀阀芯位移波动幅值和位移超调量,提高阀的稳定性和振动适应性,为基础振动环境下电磁换向阀的选型和抑振提供基础理论参考.     

双E型直流接触器电磁系统动态特性仿真研究

本文以双E型直流接触器的电磁系统为研究对象,利用Flux软件建立直流接触器三维模型。通过分析不同电压下的吸力特性,研究吸力与反力的配合情况,并计算了不同励磁绕组参数和铁磁材料下吸合过程中的电流特性、位移特性和速度特性。     

转子-轴承系统中滚动球轴承的非线性动力学相似特性研究

针对转子—轴承系统中滚动球轴承的动力学相似问题,提出一种考虑非线性振动特性的轴承系统相似模型建立方法.首先,建立滚动球轴承整体的非线性振动微分方程,运用积分模拟法推导了轴承整体的非线性振动特性相似关系,并结合滚动球轴承的动力学相似关系得到滚动球轴承系统的相似设计准则;其次,应用所得的相似准则,以深沟球轴承C204JUT为原型、6208为模型进行数值仿真实例计算,通过采用Newmark-β算法计算得到的分叉图分析了转速ω、径向载荷F_r、阻尼C及径向游隙γ大小对原型和模型轴承系统振动位移或速度响应的影响;最后,通过对比原型和模型的各参数(ω、F_r、C、γ)分叉图中分叉区间、趋于稳定运动参数值大小以及进入稳定周期运动时的稳态响应值大小验证相似准则的准确性和有效性.通过分析得到以下结论:1滚动球轴承非线性振动特性参数(如振动响应、结构阻尼等)相似关系可由轴承结构参数相似关系确定;2原型与模型非线性运动的分叉图形状一致,且模型能够很好的预测原型稳态振动响应,因此可将模型轴承用来预测原型轴承的非线性振动行为.     

电磁振动式微扑翼飞行器动态特性研究

电磁驱动具有驱动电压低、作用力大等优点, 是微机械领域一种重要驱动方式。本文设计了一种电磁振动式微扑翼飞行器，在此基础上，建立了电磁振动式微扑翼飞行器非线性动力学模型，研究了不同电磁力激励下系统动态特性，获得了系统固有频率，并得出方波和正弦半波电磁力驱动能够产生较大扑动幅度的结论。最后，研究了电磁振动式微扑翼飞行器机-磁耦合非线性系统动态特性，研究结果表明电磁振动式微扑翼飞行器适合采用正弦半波电压激励，而且通过结构改进措施，提高了扑动的对称性和稳定性。     

154T电动轮自卸车状态监测与故障诊断系统的面向对象建模研究

分析故障诊断系统未来研究方法和相应开发技术及面向对象分析法的优势,论述面向对象分析法。依此对154T电动轮自卸车状态监测与故障诊断系统的需求进行分析,建立该系统的对象模型、动态模型和功能模型。根据这3个模型研制面向对象的154T电动轮自卸车神经网络故障诊断系统,实践表明该系统对154T电动轮自卸车实现了有效的状态监测与故障诊断。     

非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究

为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参数运动控制模型,并利用4阶、5阶Runge-Kutta算法对能量采集器的非线性振动特性进行了数值模拟;利用谐波平衡法计算获得了能量采集器的幅频响应方程,数值分析了激励频率、激励幅值以及磁铁间距等对系统非线性振动特性的影响,发现双稳态运动可以极大地提高能量采集器的频率响应范围和能量采集效率,并且能量采集器在低频、低幅值激励情况下可以产生大幅值周期运动;最后,通过实验对数值计算结果进行了验证.     

基于动力学特性聚类多维泰勒网的非线性系统辨识与预测

针对时变非线性系统难以建模的问题,提出了基于动力学特性聚类的多维泰勒网模型,对系统进行辨识与预测.首先讨论了多维泰勒网模型构造方法和非线性系统动力学特性聚类的定义;然后给出基于动力学特性聚类的多维泰勒网自重构算法;最后通过实例说明基于动力学特性聚类多维泰勒网在实际中应用的方法,实例结果验证了该方法的有效性.     

基于动力学特性聚类多维泰勒网的非线性系统辨识与预测

针对时变非线性系统难以建模的问题, 提出了基于动力学特性聚类的多维泰勒网模型, 对系统进行辨识与预测. 首先讨论了多维泰勒网模型构造方法和非线性系统动力学特性聚类的定义; 然后给出基于动力学特性聚类的多维泰勒网自重构算法; 最后通过实例说明基于动力学特性聚类多维泰勒网在实际中应用的方法, 实例结果验证了该方法的有效性.     

磁卡机系统直流电机在启动与运行状态下的动态特性研究

本文从理论上论述了磁卡机系统直流电机在启动与运行阶段的电流一时间，转速－时间等动态特性，并提出了改善电机动态特性的途径。     

电动车用电池动态性能分析及剩余容量预测

电动车用动力电池剩余容量(SOC)的精确的实时辨识,是电池管理系统的一个关键技术.为有效的对电池剩余容量进行预测,文中对湖南大学开发的纯电动汽车(EV-3)所使用的镍氢动力电池组作充放电性能测验,给出了电流、电压、容量曲线,实验证明镍氢电池是现阶段较适合用于电动汽车的动力电池.并在此实验基础上,利用开环电压与剩余容量的对应关系,运用广义回归神经网络(GRNN)建立蓄电池的电压降模型,并进一步建立反向传播网络(BP网络)得到了开路电压与剩余容量的对应关系,网络预测结果和实验数据误差较小.实验和仿真结果证明人工神经网络可以建立一个精确而有效的SOC智能预测系统.