一个汽包锅炉动态模型结构的研究与仿真

探讨了一种充分考虑系统非线性特性的泡包锅炉动态模型结构，描述了动态模型的结构，并探讨了求取动态模型未定参数的方法，为构造新的协调控制系统，给出了预测负荷／压力增量的动态方程。利用这组方程，可以有效地预测机组的实发功率以及主蒸汽压力增量。     

应用高斯粒子滤波器的桥梁可靠性在线预测

为采用实时监测信息对桥梁结构构件的可靠性进行动态预测分析,应用健康监测系统的长期大量监测数据,建立了基于监测数据的动态模型(监测方程与状态方程),引入混合高斯粒子滤波器(MGPF),基于粒子滤波方法、贝叶斯方法以及动态模型,对监测信息状态变量的后验分布参数和监测值的一步向前预测分布参数进行预测分析.混合高斯粒子滤波方法通过重抽样技术,提高了动态模型的预测精度.基于实时监测信息可以不断修正抽样粒子的权重,进而解决粒子退化问题.最后基于实时预测的分布参数,结合一次二阶矩(FOSM)方法,对桥梁结构构件的可靠性进行在线动态预测分析.     

溢流阀调压系统的键合图建模与仿真

根据键合图规则和溢流阀的结构特点,在20-Sim环境下建立了直动式溢流阀调压系统的键合图模型,仿真得到了溢流阀由闭合到开启的过渡过程中系统压力和阀芯位移的动态特性曲线,分析了不同结构参数对系统动态响应特性的影响.仿真结果表明,系统压力达到稳定的时间为0.043 s,增大阻尼孔液阻或管道液容时,达到稳定的时间将延长.     

基于DLM的桥梁结构承载力的贝叶斯预测

为结合检测信息和承载力的先验模型来对桥梁结构性能进行预测,认为结构性能随时间变化的动态测量为一个时间序列,然后引入了动态线性模型(DLM)对结构性能进行预测.考虑到桥梁结构性能的时变特性,运用贝叶斯动态模型建立了退化抗力的状态方程和观测方程,并通过贝叶斯因子来对检测信息进行监控,然后结合参数的先验信息,对退化抗力的状态参数进行贝叶斯后验概率推断,建立了一个动态线性模型来对结构抗力短期的变化趋势进行预测.为了结构性能线性模型的贝叶斯动态修正,确定了一步向前预测分布和滤波分布.基于检测信息,考虑到变量估计主观认识的不确定性,引入折扣因子来确定状态误差方差矩阵.最后,通过算例论证了本文方法的适用性.     

多变量非线性系统的有约束模糊预测控制

针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测控制(GPC)算法.首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,利用模糊聚类算法和正交最小二乘算法对输入变量的模糊划分及后件部分的参数分别进行辨识,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化.根据得到的系统线性化模型设计GPC算法,该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求D iophantine方程,大大减小了计算量.仿真结果表明该算法能保证系统输出有效跟踪设定值,而且控制输入和控制增量均在其约束范围之内.     

航空用微小型正弦活齿系统扭振动力学分析

利用拉格朗日方程建立了航空用微小型圆柱正弦活齿传动系统减速器系统扭振的数学模型, 得到了该减速器的固有频率、主振型、模态柔度和势能分布率等动态特性参数. 找出了结构中影响系统动态特性的薄弱环节, 为进一步改进结构, 使之具有良好的动态特性提供了理论依据.     

基于LuGre模型的气缸摩擦力特性研究

为满足高精度电-气比例/伺服控制系统设计时基于模型的摩擦力补偿需要,基于LuGre模型建立气缸的动态摩擦模型.搭建了一个新型的气缸摩擦力测试台,通过测量活塞匀速运动时摩擦力与活塞速度的关系辨识了模型中的静态参数;针对在时域估计模型动态参数存在诸多困难,提出将活塞的运动方程在平衡点附近线性化,通过测量活塞位移和驱动力之间的频率响应函数来间接估计动态参数值.测试了气缸在不同腔内压力下的摩擦力特性,结果表明：库伦摩擦力、最大静摩擦力和黏性摩擦系数与压力近似成线性关系,而Stribeck速度和模型动态参数基本不受气缸两腔压力变化影响.正弦变化力激励下的活塞位移计算曲线和实验结果对比表明,参数估计准确,该模型能很好的描述气缸的摩擦力特性.     

用于SPMSM的自适应增量式无差拍预测电流控制算法

针对表贴式永磁同步电机（SPMSM）传统无差拍预测电流控制在参数失配时易扩大电流静差的问题,提出自适应增量式无差拍预测电流控制算法.基于给定电压增量、给定电流增量以及实际电流增量建立增量式预测方程,结合定子电阻远小于定子电感与采样时间之比,消去定子电阻和永磁体磁链.基于转子机械角速度误差对电流误差进行自适应加权组合,用该组合对增量式预测方程中的给定电压增量进行自适应补偿以减少预测误差.实验结果表明,所提算法在设置的参数失配情况中,电流静差消除能力均高于传统算法;当转速变化时,在所提算法控制下电流内环的动态性能优于传统算法,转速外环的动态性能有效提高.     

区间参数智能梁结构闭环系统动态特性分析

以区间参数压电智能梁结构为研究对象,建立了基于位移反馈控制结构闭环系统动态特性分析的有限元模型.在材料物理参数和几何尺寸等为区间变量时,分析了结构质量矩阵和刚度矩阵的不确定性.并从求解结构振动动态特性的Rayleigh商出发,利用区间变量运算法则推导出了结构闭环系统固有频率的数字特征表达式.通过算例,考察了区间参数对结...     

地下水动态灰色系统预测

分析了地下水动态与开采量的关系,给出了地下水动态灰色微分方程、灰色系统方程及参数识别方法.结合实例进行了地下水位预测.     

具有两类脉冲的阶段结构模型的周期解与分岔

脉冲微分动力系统理论上综合了连续和离散系统的特征,但又超出了连续和离散系统的范围.以脉冲微分方程理论为基础,应用动力系统定性分析方法、离散动力系统的分岔理论,研究了一个具有两类脉冲的阶段结构模型的动力学性质,并且这两类脉冲是发生在不同时刻.通过建立一个具有两类脉冲的阶段结构模型,利用离散映射,讨论模型正周期解的存在性和...     

Multi-Body Dynamics Modeling and Simulation Analysis of a Vehicle Suspension Based on Graph Theory

Multi-body dynamics, relative coordinates and graph theory are combined to analyze the structure of a vehicle suspension. The dynamic equations of the left front suspension system are derived for modeling. First, The pure tire theory model is used as the input criteria of the suspension multibody system dynamic model in order to simulate the suspension K&C characteristics test. Then, it is important to verify the accuracy of this model by comparing and analyzing the experimental data and simulation results. The results show that the model has high precision and can predict the performance of the vehicle. It also provides a new solution for the vehicle dynamic modeling.     

粘弹性阻尼结构的现代控制理论分析

将粘弹性阻尼结构看作一控制系统,分别用开尔文模型和标准固体模型模拟粘弹性阻尼器所产生的非线性力,将粘弹性阻尼结构的运动微分方程用状态空间法来描述,然后用ＭＡＴＬＡＢ中的ＳＩＭＵＬＩＮＫ工具箱进行动态仿真,得出粘弹性阻尼结构的动力反应,并给出一五层框架结构的实例分析。     

工程起重机带载变幅时的动态行为研究

目的基于“机构完备动力学计算方法”，构建完备的工程起重机带载变幅的动力学模型．方法吊臂采用柔性多体动力学理论建模，基于虚功原理及液压动力学理论给出了变幅油缸的推力，控制系统采用PI位置控制器，采用状态方程描述整个系统．结果对6种不同带载变幅作业进行了仿真，得到了结构的动态响应。同时可以显示驱动力的动态特性．相比变幅速度，系统的动态响应对变幅启动加速度更为敏感．为了减少变幅过程的振动，设计时应对启动加速度给予更多的注意．结论对6种不同的带载变幅作业进行的仿真结果显示，其作业5最优，可提高起重机变幅时的作业效率．     

Evaluation of vehicle-track-bridge interacted system for the continuous CRTS-II non-ballast track slab

Considering the CRTS-II track slab, which is commonly used in the Chinese high-speed railway system, a vehicle-track-bridge dynamic analysis method is proposed in which the vehicle subsystem equations are established by the rigid body dynamics method, the track subsystem and the bridge subsystem equations are established by the FEM, the wheel-rail contact relation is defined by the corresponding assumption in vertical direction and the Kalker linear creep theory in lateral direction. The in-span spring element is derived to model the track-bridge interaction; the equal-band-width storage is adopted to fit the track structure with multilayer uniform section beam; and the dynamic equilibrium equations are solved by the inter-history iteration method. As a case study, the response of a CRH2 high-speed train transverses a simply-supported bridge with successive 31.5 m double bound pre-stress beams is simulated. The result shows that using the vehicle-track-bridge interaction model instead of the vehicle-bridge interaction model helps predict the rotation angle at beam ends and choose an economic beam vertical stiffness.     

微小研抛机器人动力学仿真分析与运动实验

针对所提出的一种可以在大型模具曲面上进行自主研抛作业的机器人结构,考虑其具有非完整约束的特点,建立了机器人的运动学关系。通过输入附加约束方程,利用Lagrange方法建立了微小研抛机器人多体系统动力学模型。通过动力学仿真分析,得到了比较稳定的机器人动力学特性。运动实验结果表明,该微小研抛机器人在轨迹行走过程中具有较好的稳定性和准确性。     

柔性两轮自平衡仿人机器人模型分析

用弹簧模仿人的腰椎,对动力学简化模型进行了线性化处理,建立状态空间方程对其进行控制,并从数学角度验证了模型的正确性.     

柔性航天器的模态综合-混合坐标动力学建模

针对由中心体和柔性附件组成的柔性航天器，采用混合坐标法，通过伪坐标形式的拉格朗日方程，建立了全柔性航天器的混合坐标动力学方程。建模中采用模态综合理论的方法，由航天器结构的弹性正则模态和静变形模态组成的模态集表示结构变形，以便更有效的将结构变形的影响引入到航天器的动力学模型中。文中用由盒形中心体和两帆板组成的假想航天器系统为例，以此系统的有限元动力学模型为基准，比较了采用弹性正则模态和静变形模态的模态综合建模和单纯采用弹性正则模态的常规建模时得到的系统特征频率，表明引入了静变形模态以后，所得到的动力学模型能更好反映柔性航天器的动力学特性。     

微小研抛机器人动力学仿真分析与运动实验

针对所提出的一种可以在大型模具曲面上进行自主研抛作业的机器人结构,考虑其具有非完整约束的特点,建立了机器人的运动学关系。通过输入附加约束方程,利用Lagrange方法建立了微小研抛机器人多体系统动力学模型。通过动力学仿真分析,得到了比较稳定的机器人动力学特性。运动实验结果表明,该微小研抛机器人在轨迹行走过程中具有较好的稳定性和准确性。     

用KANE法建立火箭被动控制动力学方程

本文介绍用Kane法建立无控火箭被动控制动力学方程。实际被动控制系统简化为12自由度的多刚体模型。选取相对角速度为广义速率得到偏角速度、偏速度。最后通过给出的广义惯性力、广义主动力建立用张量-矩阵记法表示的动力学方程。本文所建立的动力学方程已在山西省计算研究中心的M-240D大型机上通过,计算结果与实测值吻合。