非线性能量阱减振系统受基底简谐激励的分岔特性分析

利用复变量平均法推导了基底简谐激励下带光滑立方刚度非线性能量阱减振系统的慢变微分方程,结合多尺度分析,得到了系统的鞍结分岔边界条件及Hopf分岔边界条件。分析表明：基底简谐激励作用下,系统鞍结分岔边界内有3解,边界外有1解;Hopf分叉边界内为不稳定周期解区域,边界外则相反;仅在质量比较小时,其分岔边界与仅考虑主系统受简谐激励的分岔边界接近,但失谐参数的变化将会引起较大差别。基底简谐激励下的理论预测幅值与实际计算幅值相近,慢变系统幅值与数值模拟的幅值吻合也较好;在一定条件下也可能产生弱调制反应,并且在某些失谐参数处有可能出现多解共存的情况。     

控制理论混合仿真系统的开发研究

本文介绍了所研制的控制理论混合仿真系统,该系统具有数据采集、存储示波器、计算机控制、计算机接口实验的多种功能。文中,以温度测控为例详细介绍了该系统的使用民政部。稍加扩展,也可以用该系统来分析波形。     

离心力环境下振动台的混合自适应控制方案

分析了离心力场中的振动台控制问题,指出控制的目标不仅是抑制住激振力产生的振动,同时需要解决离心力导致的系统偏离问题;根据离心力-振动复合环境的特性,提出了一种基于自适应滤波技术的前馈-反馈混合自适应控制方案;通过SIMULINK仿真,比较了前馈控制、反馈控制和混合控制三种方案的效果,发现前馈控制具有抑振效果良好的优点但是不能够全部解决系统偏离问题,而反馈控制纠偏效果突出,却对振动抑制效果较差,而混合控制结合了前馈和反馈控制的优点,表现出对离心力环境下的振动控制具有非常好的适应性.     

双臂空间机器人惯性空间轨迹跟踪的鲁棒混合自适应控制

讨论了载体位置与姿态均不受控情况下,漂浮基双臂空间机器人系统跟踪惯性空间轨迹的控制问题。为了克服空间机器人系统控制方程关于惯性参数的非线性性质,空间机器人被表示为欠驱动系统,保持了系统动力学方程关于惯性参数的线性关系;对系统的运动学分析表明,联系机械臂末端抓手运动线速度与机器人关节铰速度的Jacobi关系也可以通过增广向量的处理,得到保持惯性参数线性关系的增广广义Jacobi关系。基于以上结果,针对系统参数不确定的情况下,设计了自由漂浮双臂空间机器人跟踪惯性空间期望轨迹的鲁棒混合自适应控制方案。由于在上述系统运动学、动力学分析中耦合了系统动量守恒关系,所提出的控制方案具有不需要测量、反馈机器人载体位置、移动速度、加速度的优点;同时,由于上述控制方案仅在参考速度、加速度的计算中采取了参数调节方式,而在控制部分对不确定参数采用了保持鲁棒性的方法,有效地减少了计算量,有助于缓解空间机器人机载计算机运算能力有限的矛盾。通过对一个平面双臂空间机器人系统的数值仿真,验证了算法的有效性。     

一种四级自动复叠制冷系统混合工质组分选取及配比研究

对于多级自动复叠制冷系统,混合制冷工质的选取和组分配比具有重要的影响作用。针对四级自动复叠制冷系统,运用REFPROP8.0软件建立了混合工质种类选择及其配比研究的理论模拟方法,通过分析比较混合工质的饱和压力、蒸发温度,模拟出混合工质组分和配比：R600a/R23/R14/R740=45/21/19/16,充入该混合工质配比进行实验研究,获得了-150℃的设计柜温。研究表明,该混合工质理论模拟方法,能够有效指导实验研究,取得理想的制冷温度。     

带滑移铰空间机器人惯性空间轨迹跟踪的鲁棒混合自适应控制

讨论了载体位置与姿态均不受控制的带滑移铰空间机器人的控制问题.为了克服空间机器人系统控制方程关于惯性参数的非线性性质,空间机器人被表示为欠驱动形式的机器人系统,其优点在于保持了系统动力学方程关于惯性参数的线性性质.对系统的运动学分析表明,联系机械手末端运动速度与机器人关节角速度的增广广义Jacobi关系,亦可以表示为一组惯性参数的线性函数.以此为基础,针对系统参数不确定的情况,设计了空间机器人跟踪惯性空间期望运动轨迹的鲁棒混合自适应控制方案.由于在上述系统运动学、动力学分析中耦合了系统动量守恒关系,提到的控制方案具有不需要测量、反馈空间机器人载体位置及移动的速度、加速度的优点;此外,由于上述控制方案仅在参考速度、加速度的计算中采取了参数调节方式,而在控制部分对不确定参数采用了保持鲁棒性的方法,有效地减少了计算量,有助于缓解机载计算机运算能力有限的矛盾.仿真运算,证实了方法的有效性.     

椭圆型方程的一种新型混合有限元格式

基于实际问题对通量较低的正则性要求,本文建立了椭圆型方程的一种新型混合变分形式.在鞍点问题框架下,通过验证LBB条件,证明了该混合形式解的存在唯一性.由于压力空间不再是传统的H(div),而是平方可积空间,因此混合元的选取变得简单容易.同时本文给出了相应的有限元逼近形式,并对于由分片常数速度元和分片线性压力元构成的协调...     

柔性基础混合隔振系统建模与控制研究

实际的混合隔振系统一般由刚体振源、弹性安装基础以及连接它们的隔振器、作动器构成,是一个复杂的具有刚柔耦合特性的无限维分布参数系统。为了兼顾系统建模的准确性和控制器设计的方便性,采用子结构模态综合法对柔性基础混合隔振系统进行了建模,并与ANSYS建立的有限元模型进行了对比,在验证了模型有效性的基础上,基于修正的独立模态控制算法对混合隔振系统进行了控制设计和仿真分析,结果表明设计的混合隔振系统能够有效地减小基础的振动响应,且隔振效果优于被动隔振系统。     

离散变结构控制理论研究现状与展望

对离散变结构控制理论的研究进展进行综述，总结了3种主要的DVSC方案，讨论了这一领域中存在的重要问题，并指出了该理论未来可能的研究方向．     

基于知识的多变量非线性系统变结构解耦控制

文章提出了一种基于知识的变结构解耦控制策略 ,并用于多变量非线性系统的控制 ,避免了传统解耦控制所必须的建模过程 ,特别是避免了相应的大量复杂的矩阵运算。阐述了其控制知识库中的一些模块 ,给出了其算法要点。提出的策略成功地用于一个 3× 3强耦合系统———三绕组加热标准温度源的恒温控制 ,得到了温度稳定性和温度均匀性都优于 1℃的效果 ,这是传统方法用于该系统所无法实现的。     

新型建筑调谐质量阻尼器的实验研究

本文基于ＴｕｎｅｄＭａｓｓＤａｍＰｅｒ（简称ＴＭＤ）的原理,通过振动台模型试验,进行了悬浮顶层减震结构系统的研究。这种结构由主结构与悬浮顶层组成,采用叠层橡胶支座作为二者之间的连接装置,它与顶层楼体共同形成一个大型的ＴＭＤ系统。试验表明：这种新型的减震结构系统在不同地震波的作用下,主结构顶层的加速度响应减少了１／４以上。由于这种结构系统施工工艺相对简捷,因此具有良好的经济性与实用价值,值得在工程上应用与推广。     

具有调谐质量阻尼器(TMD)的干摩擦隔振系统的研究

本文基于增量谐波平衡（IHB）法研究了顶部装有TMD的干摩擦隔振系统及TMD对隔振性能的影响，进而在干摩擦隔振系统中引入了主动控制的概念，分析了主动控制对隔振系统性能的影响，为干摩擦隔振系统在工程上的应用提供了理论依据。     

混合非线性黏弹性阻尼器非线性特征与力学模型研究

随着黏弹性材料的不断发展,出现了具有更大耗能能力和变形能力的新型黏弹性阻尼器,但同时不可避免的丧失了其线性特征。该文基于一种混合非线性黏弹性阻尼器,揭示了其多种非线性特征的来源及规律,并基于此提出和验证了能够全面考虑其非线性特征的力学模型。结果表明,该种混合非线性黏弹性阻尼器的非线性来源主要包括五方面：相位差非线性引起滞回曲线形状的改变、初次加载大应变速率引起的初始刚度、升温效应和疲劳性能引起的软化、马林斯效应导致的大应变幅值下的软化和捏拢效应导致的大应变幅值下的硬化。提出的力学模型数学表达简洁,能够呈现其多种非线性因素和规律,无需在不同工况下分别进行参数识别,与试验结果吻合良好,能够精确模拟其滞回行为。     

模糊混合控制结构体系的弹塑性时程分析

根据模糊理论及抗震结构混合控制理论,利用MATLAB语言编制了一套能对被动调谐质量阻尼器(PTMD)及消能减震相结合的体系进行弹塑性时程分析的计算机程序。使用该程序对模型结构进行基于模糊的弹塑性时程分析,并与试验结果相对比,分析表明二者吻合较好。最后提出了PTMD及消能减震相结合的体系的实用设计方法,同时给出数值算例以证实该控制体系在降低结构地震反应方面的有效性。对推动结构控制理论的发展具有理论意义和实用价值。     

加气混凝土断裂能的测定及其分形几何的分析

根根RILEM推荐的带缺口的棱柱体试件劈裂的方法,测定了加气混凝土的断裂能,并计算了其比断裂能;测定断裂能的同时,也测定了裂纹过程区。分形几何理论计算的比断裂能,与实测值相一致。     

结霜翅片管换热器热质传递分析

低温工况下翅片管换热器的结霜是一个复杂的热质传递过程.从能量的角度出发,由换热器的对数平均温差(LMTD)引出对数平均焓差(LMED),改进了传统的基于对数平均温差(LMTD)的结霜翅片管换热器传热、传质模型,并通过实验研究了影响翅片管换热器结霜及能量传递系数(E0)的主要因素.结果表明,能量传递系数(E0)更准确地反映了结霜工况下换热器的热质交换情况,可以作为系统在霜运行及实时化霜的重要性能参数.     

太阳能热水器冰箱复合机装置的实验研究

在一种新型的、可用时提供热水和制冷的太阳能热水器－冰箱复合机实验装置上进行了一系列实验,通过改变该装置的工况,使之在不同的工况下进行性能实验,得出了该装置的最优工况,为将来的进一步研究打下基础。     

阻尼控制下高层建筑模态分析及试验研究

本文对具有阻尼控制系统的高层建筑的模态特性进行了深入的理论分析和试验研究。文中对于具有非经典阻尼分布的建筑结构体系的模态分析，应用并发展了Ｖｅｓｅｌｉｃ的整体Ｊａｃｏｂｉ法，具有显著的优越性。研究表明，对高层建筑施加阻尼控制、随着阻尼控制系统的阻尼参数及其在建筑上的安装位置的变化，将显著地改变建筑的模态特性。最后通过对一三层框架建筑模型进行试验研究，从而验证了所取得的研究成果。     

考虑摩擦效应的颗粒阻尼器力学模型研究及参数分析

颗粒阻尼具有高度非线性特性且影响因素复杂,在土木工程减振控制的研究和应用处于简单理论探究与实验阶段,尚未形成成熟可靠的理论对实际设计和应用进行指导。在阻尼颗粒未发生堆积时,考虑阻尼颗粒与阻尼器腔体之间的碰撞过程和摩擦效应,构建一种颗粒阻尼器-单自由度结构系统力学模型,并求得该力学模型在简谐激励下位移响应的解析解。该模型能够充分反映颗粒阻尼器的碰撞和非碰撞过程,其相轨迹可以体现颗粒阻尼器的复杂非线性特征。通过单层钢框架在简谐激励下的电磁振台试验对颗粒阻尼器的理论及运动特性进行验证,证明该理论模型的合理性和解析结果的正确性。最后对颗粒阻尼器进行颗粒质量、激振幅值、激振频率和阻尼颗粒运动间隙的参数分析,并与已有冲击阻尼器模型进行对比,结果表明所构建的力学模型能更加合理地评价颗粒阻尼器的减振性能。