用计算器计算对数频率特性

在用古典控制理论中的频率响应法进行电液伺服阀或伺服系统的动态分析时,经常需要绘制对数频率特性。传统的方法是找出转折频率,绘制对数幅频特性的渐近线再加以修正,绘制各个环节的相频特性曲线再进行迭加。由这样得出开环对数频率特性,再利用尼柯尔斯算图,才能求出闭环频率特性。这种方法很烦琐,精度低,工作量大。我们在进行电液伺服阀的分析与设计时,比较多地使用了Sharp EL-5002型袖珍计算器。这种计算器有六个数据存储器和一个寄存器,能进行代数运算、函数运算、统计运算、还能按预先编好的程序进行重复运算。国产DS-5(大连产)或广州8031型计算器的功能与Sharp 5002完全相同。下面介绍用计算器计算频率特性的方法。     

偏心质量引起旋转系统振动的动力学研究

从单自由度系统受简谐激励振动发生的力学机理出发,对高速旋转的偏心质量机械系统进行振动分析.利用幅频特性曲线和相频特性曲线分析了系统稳态响应的动力学特征,进而探讨了系统各特性参数对高速旋转偏心质量机械系统振动的影响.     

系统辨识的计算机辅助测试系统

本文介绍用伪随机信号进行系统辨识的计算机辅助测试系统。通过浆纱机中一个气动系统的实例,提出并解决了辨识中的若干实际问题。借助计算机可获得该系统的脉冲响应、幅相频特性,并绘制出图形,拟合传递函数等。该软件适用于APPLEⅡ微型机,具有一定的通用性。     

基于流量控制阀的液体静压导轨动态特性分析

以流量控制阀调节下的闭式液体静压导轨为对象,建立了导轨系统的运动学方程和流量方程,推导并线性化处理了外载荷与油膜厚度、油腔压力的微分方程组,利用Laplace变换获得了传递函数,推导了导轨动态性能的数学表达式。以现场调试为基础,绘制了油膜厚度与动力黏度、油腔压力与初始开口度的关系曲线,分析了系统的幅频、相频特性。分析了动力黏度、初始开口度对时域、频域内导轨动态性能的影响,研究结果可为工程调试提供理论基础。     

舵系统相频特性与误差分析

在伺服控制系统中,幅频特性通常容易实现,相频特性经常难以达到要求。相频特性反映了伺服系统对输入信号的跟随性,其特性往往决定着系统的整体性能。对某型无人直升机数字舵回路中影响相频特性的关键环节进行分析,并就如何提升舵系统的相频特性提供了方法。     

基于AutoLisp的范成法加工齿轮的实现方法

齿轮图的绘制方法一般是通过B样条曲线来拟合齿廓曲线，这是一种通过理论计算模拟的近似曲线。而在AutoLisp环境下可以利用范成法仿真绘制齿轮图，生成的齿廓真实度高。     

一种研究线性霍尔传感器频率响应特性的测试平台（英文）

线性霍尔传感器被广泛用于测量磁场强度,但针对霍尔传感器动态响应特性的研究却很少。为此,设计并搭建了一种线性霍尔传感器的频率响应特性测试平台。该平台由可控恒流源、线圈、线性霍尔传感器、低噪声放大器和数据采集装置组成,通过构建系统传递函数并提出动态更新的传递函数的方法,实现了霍尔传感器动态响应特性的精确测量。利用该平台分别测试了NHE520F和P3A两款芯片的动态特性性能。结果显示,在2.5 kHz-2 MHz范围内,这两款霍尔传感器在幅频特性和相频特性方面的性能差异在测试平台上被充分显现,而且霍尔传感器的动态特性参数与静态特性参数并非必然一致,动态特性分布也不相同。此外,根据多种温湿度条件下测得的霍尔传感器幅频特性与相频特性,绘制了霍尔传感器的平均动态特性曲线和3个标准差包络曲线。基于该测试平台获得的实验数据对研究霍尔传感器动态响应特性具有重要意义。     

基于MATLAB的四通滑阀控制增压缸建模仿真

建立了四通滑阀控制增压缸系统的数学模型,利用MATLAB软件对该系统进行仿真分析研究。推导出了负载位移与阀芯位移的传递函数,绘制了理论动态特性曲线,并搭建了一套四通阀控增压缸试验台系统,绘制了实际动态特性曲线。     

机床数控系统的在线辩识研究

本文讨论了机床数控系统的 m 序列在线辩识问题,提出了用编有 m序列纸带和安装有 m 序列发生器的数字控制柜辩识机床数控系统的方法。介绍了用计算机进行数据处理的程序。用这种方法和这套程序,可以方便而迅速地得出机床进给系统的脉冲响应,传递函数,开环和闭环的幅频、相频特性等。通过辩识的实验结果与理论计算的对比分析表明,这一方法对于机床数控系统的在线辩识是十分简单和有效的。     

阀门启闭动态转矩检测系统采样数据趋势图的设计与实现

讨论了用三点滚动牛顿插值算法绘制采样数据趋势曲线的方法。以阀门启闭动态转矩检测系统为实例,详细介绍了用户坐标设定、采样数据趋势曲线的绘制、曲线取值等设计思想及VB编程。     

Simple PID parameter tuning method based on outputs of the closed loop system

Most of the existing PID parameters tuning methods are only effective with pre-known accurate system models, which often require some strict identification experiments and thus infeasible for many complicated systems. Actually, in most practical engineering applications, it is desirable for the PID tuning scheme to be directly based on the input-output response of the closed-loop system. Thus, a new parameter tuning scheme for PID controllers without explicit mathematical model is developed in this paper. The paper begins with a new frequency domain properties analysis of the PID controller. After that, the definition of characteristic frequency for the PID controller is given in order to study the mathematical relationship between the PID parameters and the open-loop frequency properties of the controlled system. Then, the concepts of M-field and θ-field are introduced, which are then used to explain how the PID control parameters influence the closed-loop frequency-magnitude property and its time responses. Subsequently, the new PID parameter tuning scheme, i.e., a group of tuning rules, is proposed based on the preceding analysis. Finally, both simulations and experiments are conducted, and the results verify the feasibility and validity of the proposed methods. This research proposes a PID parameter tuning method based on outputs of the closed loop system.     

基于Matlab的大型同步电动机起动方式优化

针对同步电动机的起动问题,分析了C1202二次压缩机的自耦变压器降压起动原理,根据同步电动机的工作原理对同步电动机的起动特性进行了分析,并对全压异步起动方法进行了仿真研究,得出了起动过程中电动机相电流、电磁转矩等参数的变化曲线。利用Matlab/Simulink构建了转速开环恒压频比控制同步电动机软起动的数学模型,对同步电动机的起动过程进行仿真试验,并且分别对空载起动和负载起动过程进行了分析。仿真结果验证了转速开环控制同步电动机软起动的可行性。     

电力变压器绕组变形检测技术研究

目前常用于电力变压器内部绕组变形检测方法是将内部绕组的频率响应曲线与参考响应特征曲线进行对比。本文针对参考特征曲线的缺失将影响频率响应技术的可行性的问题,提出一种对相同绕组不同连接方式的频率响应曲线差异进行分析实现对电力变压器内部绕组变形检测的技术。通过模拟实验和仿真验证表明,通过不同连接方式的绕组频率响应曲线之间的差异能够有效显示检测高压绕组和低压绕组之间轴向位移和低压绕组径向变形。     

改变Y孔单元排列方式对FSS极化稳定性的影响

以Y孔为基本图形单元,通过改变传统的单元排列方式,设计了一种极化稳定的频率选择表面(FSS)。利用模式匹配法进行了理论分析,得出频率与传输系数曲线。采用镀膜和光刻技术分别制备了Y孔单元传统和改进排列方式的FSS实验样件,在微波暗室中,对不同极化方式的电磁波在30°入射时进行测试,得到的实验曲线与理论仿真曲线基本一致。数值分析和实验结果均表明:当入射波的极化方式改变时,传统排列方式的FSS频率响应特性会发生明显改变,中心频率处的传输损耗增加-1.09 dB;但改进排列方式的FSS仅增大-0.25 dB。改进的FSS结构能在单一频率下产生谐振并具有很好的极化稳定性,为入射波源极化方式未知情况下的应用提供了设计思路。     

FANUC数控机床频率响应检测与故障分析

利用伺服调试软件Servo Guide来检测数控机床的频率响应,通过手动设置滤波器和调节伺服参数,有效抑制振动现象。详细分析了频率响应曲线特性,检验了伺服轴的静态和动态特性。根据测量的频率响应曲线分析了数控机床振动故障原因,通过调试参数和机械维修的方法排除了故障。     

考虑主轴-刀柄结合面特性的机器人铣削系统刀尖频响预测研究

针对机器人铣削系统刀尖频响具有位姿依赖特性,导致机器人变位姿加工时稳定性难以准确预测、加工颤振难以有效控制的问题,提出一种考虑主轴-刀柄结合面接触刚度的机器人铣削系统刀尖频响预测方法。基于欧拉-拉格朗日法与吉村允孝单位面积法,分别构建了机器人本体动力学模型与主轴-刀柄结合面接触刚度模型,进而基于有限元主副自由度理论将机器人本体动力学模型与主轴-刀柄结合面接触刚度模型结合,构建了机器人铣削加工系统刀尖频响预测模型。开展了机器人不同位姿下刀尖频响预测验证实验,结果表明,仿真与实验得到的刀尖频响函数相比,固有频率最大误差为6.63%,对应幅值最大误差为9.80%,验证了所提出的预测模型的准确性,证明了该模型能够实现机器人任意位姿下的频响函数准确预测。     

一种测量交流伺服驱动系统的开环频率响应方法

提出一种观测交流伺服系统的开环频率响应方法,通过注入伪随机信号进行闭环测量.通过功率谱的计算来辨识系统开环频率响应.     

振动信号处理中数学形态滤波器频率响应特性研究

数学形态学滤波方法作为一种非线性的滤波工具拥有良好的消噪特性和低通特性,准确描述形态学滤波器特性是其应用的理论依据和前提条件。通过对给定的数学形态滤波器输入激励信号,得到了数学形态滤波器的频响特性,给出结构元素宽度与形态学组合滤波器截止频率的对应关系表。研究表明:在采样频率确定时,结构元素宽度越大,截止频率越低,截止频率随着结构元素宽度的增长而变小,并呈非线性关系。当结构元素宽度确定时,采样频率越大,截止频率越高,采样频率与截止频率成正比例变化。仿真分析表明,形态学组合滤波器具有更好的滤波效果,且具有保相的突出优点。形态学滤波器对实际故障信号的处理验证了结论的有效性。研究成果为形态学在振动信号处理中的应用提供了理论依据。     

某型高速无人机舵控系统的设计

为解决高速无人机舵机控制系统体积小、反应快、噪声低等技术需求,结合某型高速无人机系统,设计了一种以模拟电路的方式实现舵电机系统PID调节的伺服控制系统,并在电路中采用一种有差比例控制的方式,实现了系统频率响应要求.对该系统进行了控制过程曲线分析及实际飞行测试,其结果表明:舵控系统满足了设计需求,达到了高速无人机系统快速...     

基于电流调制的电磁开关阀开关特性研究

电磁开关阀是阀控液压系统中重要的基础流控原件，其开关特性决定系统整体性能。传统驱动方式下，阀芯位移响应滞后于励磁驱动电流，阻碍频响的提高。提出通过建立位移反馈提升阀芯在阶跃励磁电流作用下的电磁力的响应特性，进而提升电磁阀位移频响的方法。对二位二通电磁开关阀建立了动力学与电磁学方程，搭建了阀芯电磁-动力学关键参数测量装置。试验验证了试验装置可行性并获得了阀芯位移响应的开环传递函数。结合试验数据，在Simulink中搭建了反馈对电磁开关阀开关特性影响的验证系统。仿真结果表明，通过利用电磁阀位移反馈，阀芯位移对励磁线圈的阶跃响应改善显著，响应时间相比开环阀芯驱动缩短了近53%。