传递矩阵分析轴向受力智能梁的振动和稳定性

主要针对受轴向压力的智能梁,研究压电片的尺寸、位置变化以及轴向力变化对智能梁固有特性及其稳定性的影响.利用复合材料力学的等效弹性模量理论,将表面均匀对称分布压电材料的智能梁等效为非均质变截面梁.用传递矩阵法分析轴向受力智能梁的振动和稳定性.基于Bemoulli-Euler梁振动分析的传递矩阵法,导出轴向受压的智能梁的频率方程、模态函数及临界载荷方程.以受轴向压力的智能简支梁为例,分别用传递矩阵法和基于ANSYS的有限元法计算其动态特性和稳定性.计算结果表明,压电片尺寸、位置以及轴向力对智能梁的固有特性和稳定性都有显著影响,所得结论对高速飞行器结构设计和主动振动控制中压电元件的优化布置有一定的实用价值.     

旋转圆环受迫振动响应的行波解

应用行波法求解旋转圆环的受迫振动响应问题。以静止坐标系中旋转、扩张弯曲梁的振动方程为基础,应用弹性固体中的波动理论,给出旋转圆环中波模式、波传递矩阵及受迫响应解。研究表明,在旋转弯曲梁段中,正方向与负方向上波的传播特性相异;将外激励等效为间断节点模型,考虑几何连续性条件和力的平衡条件,可获得旋转圆环上任意点处位移响应的表达式。通过行波方法求得的结果反映旋转圆环的动态特性,并可有效地计算旋转圆环的受迫振动响应。     

基于曲面片拼接的曲面重构算法

通过获取结构表面的正交曲率信息实现板状结构的拟合重构,将板状结构表面分解为曲面片阵列,基于二次方程建立曲面片模型.分析曲面片的边界条件,建立曲面片的非线性方程组.通过逆Broyden秩1法求解非线性方程组,获得曲面片的参数及曲面片方程.通过递推的方法将曲面片进行拼接,实现空间曲面的重构.基于二次方程构建样板曲面,采用数值方法获取非线性方程组的解,并进行仿真实验.仿真实验和数据分析表明,利用已知的正交曲率信息,基于曲面片拼接的曲面重构算法可以有效实现板状结构形变的重构,是一种可行的空间曲面拟合算法.     

一种自寻优前馈预控参数整定的复合控制系统实现

针对采用惯量电模拟技术的汽车同步器试验系统研制 ,通过探讨同步器试验的特点和技术要求 ,开发了以自寻优方法实现前馈预控参数整定的复合控制系统。试验结果表明 ,以自寻优方法整定预控参数进行复合控制 ,不仅简单实用 ,而且前馈补偿控制效果良好 ,充分满足了同步器试验系统的技术要求。     

基于视差与基线距相关三目立体匹配法

采用统计过程控制方法对二维图像特征点区域定位，并提取二维图像特征点。避免了提取二维图像特征点时，根据被处理图像的先验信息，利用试探方法确定阈值的局限性。在立体匹配时，将灰度相关系数小于最大灰度相关系数一定范围内的特征点作为灰度相关复峰初始匹配特征点集合。根据由正确匹配特征点组成的视差矩阵与对应的基线距矩阵存在极大相关性，从灰度相关复峰初始匹配特征点集合中确定唯一匹配特征点。通过对外形复杂的实际物体及已知精确三维坐标的标准工件的三维重建，证实了文中所提方法的有效性和可靠性。     

基于参数自适应时频分布的瞬时频率估计

为了跟踪信号在不同时刻的频率变化情况，需要估计其瞬时频率。本文分析了瞬时频率与非平稳信号的时频分布之间的关系，提出了一种采用自适应信号子空间分解的参数自适应时频分布（PAD），以及基于PAD峰值检测的瞬时频率估计方法。数值仿真和对实测信号的瞬时频率估计实验结果表明，该方法对于调频类信号的估计性能优于其他常用的瞬时频率估计法，且抗噪声干扰能力强，为时变频率非平稳信号的瞬时频率估计提供了新的手段。     

基于迟滞观测器的压电堆补偿控制

压电堆具有反应速度快、能量密度高等特点被广泛应用于精密仪器的作动装置。然而,压电堆输出位移与驱动电压之间存在的迟滞效应会严重影响控制精度。为了补偿迟滞效应带来的影响,提升控制效果,提出了一种基于滑模变结构理论的类Luenberger迟滞观测器,观测器的设计不仅考虑到了模型中的不确定因素,还可在一定程度上减小外部扰动带来的影响。根据反步滑模控制理论设计了一个基于迟滞补偿系统的跟踪控制器,控制器在设计过程中考虑到了观测器的迟滞补偿误差,且具有一定的鲁棒性。通过仿真及试验验证,证明了所设计的控制系统能够良好地对压电堆实施跟踪控制,且控制效果优于传统控制器。     

基于改进滴水算法的芯片图像粘连字符分割

为克服粘连字符对芯片字符识别的影响,提出一种基于改进滴水算法的粘连字符分割方法。在芯片图像进行必要的预处理后,提取单张芯片的标准字符信息,利用水平投影和连通域分析提取粘连区域。通过垂直投影和上下轮廓得到上下轮廓极值点;分别以粘连区域左右两端为起点,利用标准字符信息对极值点进行筛选,选取方差较小的一组作为候选分割点;通过分割点对应关系补齐遗漏的有效分割点;上下有效分割点分别作为水滴起始点和终止点,定义新的滴落路径对粘连字符进行分割。实验结果表明,该算法可有效解决芯片图像的字符粘连问题,并且在分割精准度上拥有良好的表现。     

基于双核处理器的机敏结构振动主动控制器设计

针对分布植入式压电机敏结构振动主动控制技术需求,提出一种新型基于嵌入式架构的多通道振动响应控制器;该系统以嵌入式处理器(ARM)和数字信号处理器(DSP)为双处理器核心,ARM处理器上运行实时操作系统μC/OS-II,并提供人机接口单元和通信等功能,DSP处理器主要负责数据采集、算法运算和处理结果输出,整个系统充分结合了ARM处理器强大的中断处理能力和DSP处理器高效快速的数据处理能力;详细阐述系统总体设计思想、系统软硬件设计方案、系统构成与核心部件、功能指标和开发过程,以及实验测试设置与结果验证;设计开发与测试分析表明,该控制器性能良好且功能丰富,能够满足实际研究工作的需要。