一级倒立摆系统的数学建模方法研究

应用牛顿力学和Lagrange力学,对一级倒立摆系统进行数学建模,得出一致的状态空间方程,保证了结论的正确性。通过分析得知,采用Lagrange力学比牛顿力学分析方法更清晰、简单。其结果对倒立摆和其他类似非线性系统稳定性的研究具有理论指导作用。     

五自由度随机参数结构车辆的振动响应分析

为了研究路面不平度产生的随机激励对随机结构参数非线性车辆系统的振动响应的影响,建立了随机结构参数的五自由度非线性车辆模型,将模型参数均认为是随机变量,在模型轮胎和车身之间存在非线性弹簧的前提下,来研究模型在随机激励下的随机振动响应。将路面的不平整度引起的对车辆的激励看作是白噪声过程来建立力学模型。先以能量差法等效线性化处理非线性车辆系统,然后求解李雅普诺夫方程来获得平稳随机振动响应协方差矩阵,通过多次迭代得到稳定的等效线性车辆系统参数。算例计算结果表明,方法可以高效和高精度的求解非线性系统在随机过程激励下的响应。     

汽车半主动悬架随机振动稳定性与可靠性分析

考虑路面随机因素的影响,首先建立二自由度汽车半主动悬架的随机非线性动力学模型,运用随机平均法,将Hamilton函数表示为一维扩散过程,并运用奇异边界理论分析系统的全局随机稳定性,建立可靠性函数所满足的Backward Kolmogorov(BK)方程,结合初始条件和边界条件得出数值结果.数值结果表明,系统状态在接近安全域边界时变化很快,而初始状态远离安全域边界时,则可将对应的失稳时刻推后.     

环形极板机电耦合强非线性系统主共振-1/2亚谐参数共振

研究环形极板机电耦合系统的强非线性问题。按照弹性力学理论建立环形极板机电耦合系统的动力学方程,利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。转化后的振动方程是杜芬-马修方程,有两个外激频率。应用改进多尺度法求得系统的主共振-1/2亚谐参数共振的幅频响应曲线,分析了不同的系统参数对共振的影响。     

Winkler地基上材料非线性矩形薄板1/3次亚谐共振

为研究Winkler地基上材料非线性矩形薄板受简谐激励的非线性振动,应用弹性力学理论建立其动力学方程,并由Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统1/3次亚谐共振的近似解,并进行数值计算。分析激励、几何参数、阻尼系数、非线性参数对共振响应曲线的影响。     

200 MW汽轮发电机组转子-轴承系统非线性稳定性研究

将一种降维计算方法应用到大型转子-轴承系统非线性稳定性分析中,提出将计算得到的转子发生油膜振 荡的转速作为判断系统非线性稳定性的准则。针对200 MW汽轮发电机组多跨转子-轴承系统建立了具有608自 由度的非线性振动方程,基于固定界面模态综合法对其降维,使其自由度数降到30,然后采用Newmark逐步积 分法对降维后的系统振动方程进行数值计算,在保证精度的前提下,显著提高了计算分析的效率。利用该降维计 算方法模拟出了油膜振荡现象的典型特征和发生油膜振荡的转速,并着重计算分析了发电机转子前轴承轴颈的失 稳转速随转子的偏心距、轴承长径比、间隙比和润滑油粘度的变化规律,研究结果为定性分析200 MW汽轮发电 机组机转子-轴承系统的稳定性提供了理论依据。     

热、力、磁耦合作用下大挠度矩形薄板的分岔与混沌特性

针对大挠度三边简支一边自由矩形薄板,研究其在热、力、磁耦合作用下的分岔与混沌运动特性。在板壳与磁弹性力学理论的基础上,导出薄板在耦合场共同作用下的非线性控制方程,利用伽辽金原理得到薄板的非线性热磁弹性耦合振动方程。由次谐轨道Melnikov函数法,求出该动力系统Smale马蹄变换意义下出现混沌运动的阈值条件,并对该系统振动方程进行数值模拟,得到系统随机械载荷、电磁场以及温度场的参数变化的分岔图及相应的位移波形图、相平面轨迹图及庞加莱截面图。由仿真结果可知,在热、力、磁耦合作用下的大挠度矩形薄板系统的振动方程具有明显的非线性,运动特性比较复杂,呈现出非常丰富的混沌与分岔现象。通过变化机械载荷、电磁场和温度场参数,可以控制系统的振动特性。     

预应力轧机垂直振动建模与稳定性分析

以预应力轧机为研究对象,考虑工作机座系统中各部件间的阻尼和刚度系数的影响,建立了预应力轧机六自由度垂向振动系统力学模型,采用能量守恒原则与材料力学相结合的方法计算力学模型中各部件的等效质量和等效刚度。由于预应力的存在,将辊系和机架间的刚度假定为非线性,建立了两自由度非线性力学模型,利用奇异值理论分析了预应力轧机垂向系统的稳定性。为研究预应力轧机垂直振动和稳定性提供了参考。     

基于XPE的变尺度级联随机共振系统研究

随机共振作为一种新颖的信号处理手段在各个领域得到了广泛应用,在随机共振的基础上讨论了级联随机共振的构成方式,采用模拟电路的形式对其进行实现,并基于该电路构成嵌入式变尺度级联随机共振系统.此系统硬件采用ETX技术,可以对CPU主板功能进行全新整合,软件上通过定制XPE操作和采用EWF技术,加强了系统的稳定性,同时变尺度算法和最佳级联随机共振判断程序在系统中的移植可以使之在较高频率的场合准确应用.最后给出了应用实例,验证了该系统对信号提取的准确性.     

基于NOFRFs的中放检波电路系统故障定位方法

非线性电路系统在故障前后其非线性传递特性往往会发生明显的改变,通过比较系统正常状态下的频域特征与当前工作状态下的频域特征就可以判断系统是否处于故障状态.系统的非线性传递特性在频域的表现是广义频率响应方程GFRFs及非线性输出频率响应方程NOFRFs.基于NOFRFs理论对多级级联模拟电路中的非线性故障进行定位的方法作了具体介绍.并通过使用不同的激励信号激励系统,说明了激励信号的选择对故障诊断的影响.     

一种新颖的A／D转换器

本文介绍的Ａ／Ｄ转换器是利用Ｚ８系列单片机内部提供的两只比较器以及定时器加上简单的外围电路构成，在程序的控制下完成Ａ／Ｄ转换。实验证明，这种Ａ／Ｄ转换器的分辨率较高，温度系数也很小，价格低廉，精度和３１２位数字万用表相当，由于它的转换速率较慢，所以适用于慢速信号的Ａ／Ｄ转换。稍加外部控制电路，就可完成一定的检测和控制功能。     

四足步行机弯道行走步态

弯道行走是四足步行机步态拟定中还未被研究的问题,可它对研制衫的四足步行机十分重要。根据地面情况先拟定出使步行机稳定而不会跌倒的行走步态,然后依可行性条件来检查步态是否可行。依据步行机的结构参数找出该步行机的稳定可行步长的转角集。只要在这个稳定可行集内选择步态的步长和转角,按本文方法拟定转弯步态,该步态必能保证步行机平衡行步。     

低压电器过载特性试验中气动夹具的设计

针对低压电器过载特性试验中的特点,介绍气动试验夹具设计的过程和方法,该方案解决了夹具接触电阻的变化对试验结果的影响,提高了试验结果的可靠性.     

新型带有初始位置调整装置玻璃搬运气动机械手设计

介绍了所提出新型带有初始位置调整装置的汽车风挡玻璃气动搬运机械手整体方案设计及具体气动控制系统设计，并对机械总体结构和结构要点设计进行了一些讨论。     

A NEW VIBRATION ISOLATION OF A HYDRAULIC SYSTEM USING A HETEROSYNAPTIC NEURAL NETWORK

Many hydraulic components have non-linearities to some extent. These non-linearities often cause time delays, thus degrading the performance of hydraulic control systems and making it difficult to model them. This paper proposes a new vibration isolation control algorithm that eliminates the need for sophisticated modeling of a hydraulic system. The algorithm is a hybrid-type control scheme consisting of a liner controller and a heterosynaptic neural network controller. Using this control scheme, simulations and experiments were performed for 1 and 2 degrees of freedom vibration isolation. The hybrid-type controller can isolate the vibration significantly better than can the linear controller. Also, from the weight values of the heterosynaptic neural network, a second-order equivalent differential model of the hydraulic control system can be obtained, which provides useful information such as the stability and the characteristics of the control system.     

六足步行机缩放式腿机构的计算机辅助设计

本文分析了六足步行机圆柱型缩放式腿机构的运动规律及其受力状况,并结合机构的运动空间、六足步行机的最佳机体高度及结构约束等条件,给出了一种合理选择这种机构各设计参数的优化设计方法及计算实例。     

旋转单线圈智能磁场测量法

本文介绍了一种基于电磁感应定律、采用单片机实现自动控制和实时监测的智能化单线圈磁场测量方法。实验结果表明:该方法精度高、准确性好,可以测量0～10T范围的稳态磁场值,精度达到:0.1%。