地震激励下基于LMI的转子系统振动主动控制

为了抑制随机激励作用下转子系统的瞬态振动并使转子系统具有鲁棒性,基于线性矩阵不等式（LMI）,为地震激励作用下转子系统的振动主动控制设计了H2、H∞和H2/H∞混合状态反馈控制律．通过Matlab的LMI工具箱对地震激励作用下转子系统的振动主动控制进行了研究,分析了非平稳El Centro地震激励作用下转子系统在H2/H∞混合控制作用下的频域和时域特性,验证了H2/H∞混合控制在转子系统振动控制中的可行性和有效性．结果表明,所提出的H2/H∞混合控制策略能有效抑制地震激励作用下转子系统的瞬态振动并使转子系统保持较强的鲁棒性能,转子系统的频域和时域特性得到了有效改善．     

一种弹性机翼的颤振主动抑制与阵风减缓方法

由于航空器的弹性性质,飞行过程中飞行参数的不断变化会引发运动稳定性和阵风响应特性的改变。在设计颤振主动抑制或阵风减缓控制器的过程中,以某一飞行状态为基础设计出的控制律往往不能保证在一定飞行参数范围内的性能。针对此问题,首先通过非定常气动力有理拟合方法建立时域连续阵风响应状态空间方程,再考虑模型随马赫数和动压的变化特性建立线性参数变化(LPV)模型。最后以线性参数变化模型为基础构造了包含动压和马赫数参数不确定性的线性分式变换模型,并设计了机翼颤振主动抑制与阵风减缓鲁棒控制器。结果表明,对于算例机翼,其在马赫数0.5~0.7范围内的颤振动压平均增大10%,且在飞行参数不断变化的时域仿真中,翼尖过载的均方根值降低51.4%。     

变化风场中直升机阵风载荷分析

为精确计算直升机阵风载荷,建立了同时考虑变化风场时间导数和空间梯度的直升机非线性动力学模型.通过质心处过载系数的时域响应仿真实现直升机阵风载荷计算分析,并与工程估算公式计算结果进行对比.由于全面考虑了直升机旋翼、尾桨、机身、垂直安定面和水平安定面等部件对阵风载荷的影响,对比结果验证了该方法在小前进比前飞时具有更高的精度.分析表明垂直方向阵风载荷对直升机结构强度影响较大,且在相同前进比时阵风载荷与阵风强度呈近似线性关系,所发展的方法能够适用于直升机在不同飞行状态和变化风场中的阵风载荷分析.     

基于SPEA2的主蒸汽压力鲁棒控制器设计

针对锅炉燃烧工况变化较大,主汽压对象模型具有不确定性,常规控制方法很难得到预期的控制效果,为提高控制品质,采用H∞混合灵敏度方法为主蒸汽压力设计鲁棒控制器,设计中利用SPEA2（ Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2）优化加权阵参数,找到同时满足频域和时域性能要求的控制器,仿真结果表明,设计的主汽压控制系统具有良好的鲁棒稳定性和动态品质,并且避免了传统的试凑。     

考虑摩擦特性的机器人柔性关节鲁棒控制器设计

针对非线性摩擦特性对柔性关节机器人控制性能的影响,提出了采用H∞鲁棒原理设计控制器的方法。采用描述函数方法在频域分析非线性摩擦的描述函数,将非线性摩擦因素表达为相对于名义模型的逆加性不确定性。依据控制性能要求选取合理的控制量、噪声抑制和跟踪误差加权函数,将其转换为LMI最优问题进行求解。时域仿真结果表明:所设计控制器不仅具有鲁棒性能,并且具有快速、准确地跟踪轨迹指令的能力以及抑制干扰的作用。     

旋翼/涵道风扇共轴式无人直升机操稳特性研究

考虑旋翼下洗气流影响及涵道环括作用,将Pitt/Peter动态入流模型推广到旋翼/涵道风扇升力系统建模中,结合风扇/涵道机身组合吹风试验数据,建立了实用的旋翼/涵道风扇共轴式无人直升机全量数学模型.以据非线性模型得到的小扰动模型为基础,深入研究了旋翼/涵道风扇共轴式无人直升机不同前飞速度下的飞行动力学特性,包括稳定特性、操纵响应特性及耦合特性,并与常规布局直升机进行了对比.分析结果表明,旋翼/涵道风扇共轴式在横航向运动模态的稳定特性及操纵响应的耦合特性上具有明显区别于常规布局直升机的飞行动力学特性.所得结论与该型直升机实际飞行特性一致.     

基于μ综合方法的飞机纵向鲁棒飞行控制系统设计

针对飞行控制系统设计中存在的飞机自身与外界干扰的许多不确定因素的影响,采用μ综合控制方法,根据飞行品质要求,构造了飞机纵向飞行控制系统μ综合控制设计框架,选取了不同环节的权函数。以某推力矢量飞机纵向为例,对其进行了μ综合设计并进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的飞行控制系统不仅具有良好的动态性能,并且具有良好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

不确定离散系统的鲁棒容错H∞控制

针对一类范数有界参数不确定性离散系统,研究了该系统的鲁棒容错H∞控制问题．运用矢量不等式方法,给出了在传感器和执行器发生故障时,不确定离散系统鲁棒稳定并满足一定性能要求的鲁棒容错H∞控制律的设计方法,得到了鲁棒容错H∞状态反馈控制律的存在条件及其代数表达形式．     

基于动态前缘下垂的提升旋翼前飞性能的研究

针对直升机前飞时后行侧桨叶的动态失速现象,将目前已有的动态前缘下垂的流动控制方法应用于三维尺度的前飞状态旋翼流动控制中,建立了基于动态前缘下垂的提升旋翼气动性能的数值模拟方法.以跷跷板式旋翼为研究对象,使用运动嵌套网格方法及基于径向基函数的网格变形技术,积分形式的雷诺平均N-S方程为主控方程.探究了桨叶r/R=0.75...     

扩大约束分段仿射系统鲁棒预测控制的吸引域

针对一类具有附加有界扰动的约束离散时间分段仿射（PWA）系统,提出一种扩大其鲁棒模型预测控制吸引域的新方法.计算系统的最大鲁棒正不变集以及相关的局部稳定控制律.基于最大鲁棒正不变集,通过多参数规划,采用一步预测时域来离线计算一序列具有收缩性质的鲁棒可稳定集,构成收缩序列集,并将它们作为优化问题的预测状态终端约束集.得到的预测控制器可以鲁棒调节收缩序列集内的状态到鲁棒正不变集,从而确保系统的鲁棒稳定,并扩大了鲁棒预测控制的吸引域.通过数值实例验证了方法的有效性.     

直升机振动环境下的毫米波调频步进信号仿真分析

建立了直升机的振动数学模型,在此基础上分析了正弦振动对调频步进体制雷达下的合成高分辨距离像的影响．按照“成对回波”理论,说明在一定条件下正弦振动将给合成的高分辨距离像带来“对副像”,并对毫米波调频步进信号雷达系统进行了仿真．提出对前向飞行的水平旋翼的振动进行补偿,可以大幅度提高合成距离像的质量．     

双时滞轴承—转子系统动力学分析

轴承支撑的转子系统在旋转机械中应用广泛,其动力学特性对旋转机械的正常运行有很大影响.本文基于轴承转子动力学方程,推导了主动控制下的双时滞轴承转子系统在工作状态下产生的非线性动力学行为,并以此为基础,编程计算分析和比较了主动控制前后滚动轴承轴颈中心的运动轨迹.研究结果表明：时滞控制影响轴承转子系统的振动行为,采用适当的控制方式,可有效减小轴承的振动幅度,减少故障.     

桨叶耦合振动广义特征值问题的直接迭代法

利用有限元法推导了直升机桨叶耦合振动的频率方程,对耦合振动的广义特征值问题提出了直接迭代法,从而有效地解决了广义特征值计算和收敛问题.     

直升机桨叶耦合振动的研究与数值分析

文章利用有限元法推导了直升机桨叶的耦合振动的频率方程，提出了有效的计算方法－直接迭代法，从而计算了桨叶第一至第四阶固有频率。     

航空发动机转子振动主动控制系统的综合设计

针对航空发动机转子振动控制的主要目的，将控制力分成三个分量，分别用于调整临界转速、抵消不平衡量、提供主动阻尼，并对各分量独立设计其最优控制律，然后对线性转子系统实施综合控制．仿真结果表明，控制力如此分工是合理可行的，综合控制的抑振效果十分显著。     

Optimizing control of a two-span rotor system with magnetorheological fluid dampers

A control system aims at vibration reduction in a two-span rotor system with two shear mode magnetorheological (MRF) dampers is designed. A finite element model of the MRF damper-rotor system is built and used to analyze the rotor vibration characteristics. Based on Hooke and Jeeves algorithm and the numerical simulation analysis, an optimal appropriate controller is proposed and designed. Experimental results show that rotor vibration caused by unbalance is well controlled (first critical speed region 37%, second critical speed region 42%). To reflect advantages of optimizing strategy presented and validate the intelligent optimization control technology, detailed experiments were developed on a two-span rotor-vibration-control platform. The influence on accuracy, rapidity and stability of optimizing control for rotor vibration are analyzed. It provides a powerful technical support for the extension and application in target and control for shafting vibration.     

部分状态可测转子系统振动控制的随机最优策略

建立了受控柔性转子系统在随机激励下的状态空间模型.基于线性二次型高斯控制和Kalman-Bucy滤波器理论，提出了在不完全状态信息条件下，转子系统在白噪声和有色噪声激励下振动主动控制的随机最优策略.以一个双盘悬臂柔性转子 轴承系统为例，通过数值方法研究了在El.Centro地震激励作用下采用随机最优策略对转子 轴承系统进行振动主动控制的有效性，并讨论了在性能指标中不同权函数对控制效果的影响.结果表明，提出的随机最优控制策略能够有效抑制转子系统的振动，控制效果随着与位移和速度相关的权矩阵Q中对应元素的增大而变好，随着与控制相关的权矩阵R中对应元素的增大而变差.     

Active vibration control of multibody system with quick startup and brake based on active damping

1 INTRODUCTIONIn micro-electronics manufacture , a lot ofequipment must move fromone position to an oth-er position,then stop and perform a task. Afterthat they will start at another position.Fromstar-tup to brake , if the vibration of system is toogreat ,the vibration range may exceedthe precisionof fixed position.In recent years , many scholars[1 10]have re-searched suppression of vibration by utilizing pie-zoelectric structure . Kaji wara et al[2]studied ac-tive control of the vibratio…     

大型透平压缩机机组扭振分析方法及数值比较

大型透平压缩机组的转子系统是齿轮耦合轴系,工程上常用折合法或扭转耦合对这类机组进行扭振分析.通过数值计算将这两种方法与弯扭耦合计算方法进行了比较与分析,结果表明,目前工程中广泛使用的折合法或扭转耦合算法不能完全反映该类机组的扭转动力学特性,存在缺陷.为了使机组避免一切有害的扭转振动,在进行机组扭振分析时,必须考虑机组转子横向振动对扭转振动的影响,应用弯扭耦合振动理论进行系统分析.