自同步振动系统的稳定性与分岔

用偏心转子相位差角微分方程代替双激振器反向回转式自同步振动系统的运动方程，讨论了系统的平衡点稳定性和分岔特性。首先，根据振动系统的运动方程推导出关于偏心转子相位差角的微分方程。然后，基于该方程建立了同步运动的必要性条件，应用Lyapunov稳定性理论，讨论系统的平衡点稳定性及其分岔特性，最后，结合仿真，考察了系统质量、刚度参数和激振器参数的影响规律。     

空间单质体双机同轴线振动系统的自同步特性

对两偏心转子同一旋转轴线驱动振动系统的自同步特性进行了研究。首先建立了该类振动系统的动力学模型,利用拉格朗日方程推导出其运动微分方程。其次将两偏心转子的角速度和相位差进行平均,得到振动系统的稳态响应。接着由Hamilton原理推导出两偏心转子实现同步的两大条件,即同步性条件和同步运动的稳定性条件。然后根据两大条件得出振动系统具有两类工作状态的结论。最后通过试验验证了理论分析的正确性。试验结果证明了振动系统可以实现两偏心转子之间无联接轴形式的同步运动,而且在满足一定结构参数条件下,分别实现了空间0°相位差的圆周运动和180°相位差的圆锥运动。相关研究结果可以为双机同轴类振动机械的设计提供理论上的依据。     

双异步电机驱动双质体振动系统同步滑模控制

针对2个异步电机安装在2个不同质体上的振动系统在部分参数条件下不能同步运转或同步相位差不满足设计要求的问题，提出采用主从控制结构和滑模控制算法对异步电机进行矢量控制，以使振动系统实现0或π相位差的同步运转。首先，基于拉格朗日方程建立了振动系统的运动微分方程，并推导了其固有频率的表达式。然后，设计了振动系统异步电机的控制器，并分别证明了其稳定性。最后，在MATLAB/Simulink环境中建立了振动系统的机电-控制仿真模型，开展了自同步和控制同步仿真并进行了对比。结果表明：所设计的控制器可使振动系统实现0或π相位差的同步运转。研究结果可为双异步电机驱动双质体振动系统的研制提供参考。     

弹性连接直流电机驱动振动系统的自同步研究

由弹性连接的直流电机驱动的振动系统体积更小,其自同步理论对于小型化同步装置的研制具有重要意义,本文基于理论、仿真对这类系统进行研究。使用Lagrange方程建立振动系统的动力学模型,并通过小参数法得到两电机的耦合方程,将此类振动系统的同步问题转化为小参数耦合方程零值解的存在性与稳定性问题。根据耦合方程零解的存在条件推导两直流电机达到同步运动的必要性条件,并应用Routh-Hurwitz准则得到两电机同步运动的稳定性条件。最后通过数值仿真对理论进行验证。结果表明：系统满足一定参数条件时可以实现相位差在0°和180°附近的两种稳定同步运动。     

两激振器同一旋转轴线振动系统的自同步理论

对两激振器同一旋转轴线振动系统的自同步理论进行了研究。采用拉格朗日方程建立振动系统的运动微分方程。应用小参数平均法获得两激振器的无量纲耦合方程,进而将该类振动系统的同步问题简化为小参数无量纲耦合方程零解的存在性与稳定性问题。由无量纲耦合方程零解存在的条件得出了两激振器实现同步运动的同步性条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到了两激振器同步运动的稳定性条件。分析振动系统选择运动特性可知,在远共振的情况下当激振器的旋转中心距离质心的距离大于机体的当量回转半径时,振动系统实现相位差为0°的空间圆周运动;反之,振动系统实现相位差为180°的空间圆锥运动。最后通过试验验证了理论分析的正确性。     

双质体自同步振动系统的动力学耦合特性分析

利用改进小参数平均法,推导出了平面运动双质体振动系统中两偏心转子的无量纲耦合方程,并依据其零解的存在及稳定性,得出了实现同步与同步稳定性运行的条件,给出了系统负载系数及同步能力系数定义。通过数值分析,讨论了系统动力学参数对耦合同步特性的影响,得到了双偏心转子自同步的稳定运行的参数区间。结果表明:随着系统动力学参数的变化,同步极值点既可能是负载系数的极小值点,也可能是负载系数的极大值点。其原因是由于双质体的耦合作用,来自于机体运动的同步力矩,在一定参数范围内驱动两个偏心转子相位差向负载系数最大值点趋近;而在此区域以外,驱动两偏心转子相位差向负载系数极最小值点趋近。通过数值仿真,验证了耦合分析结果的正确。     

双机驱动双质体振动机械系统的同步及其稳定性

对双机驱动双质体振动机械系统的同步及其稳定性进行研究.基于拉格朗日方程求得系统运动微分方程,应用平均法和Hamilton原理分别推导出系统实现同步运行及其同步状态稳定性条件的理论判据.数值上,对理论研究结果进行定性分析,得到系统同步稳定区域及相对运动幅频特性曲线.在此基础上给出满足工程实际需求的系统最佳参数匹配规则.最...     

双激振电机振动筛自同步特性研究

自同步特性实验研究中,振动筛激振电机的相位差角是衡量自同步能力的直接物理量.针对动态条件下获取相位角存在失准的问题,考虑激振电机与振动筛体之间的抖动和扭摆,不利于传感器测量角位移,所以总结以往设计思路,提出新的测试方法.由电机和偏心质量块、振动筛体与阻尼弹簧所组成的多体耦合同步实验,不仅研究振动筛相位差角的时程变化,同时寻找出实验与理论存在偏差的原因.实验结果表明:由于电机的特性参数不同,导致电机间不能实现同速运转;经调整后的双电机振动筛达到同步振动,测试数据验证振动筛自同步理论的正确性.     

非对称双激振器振动同步传动

在振动同步理论研究中,存在着一种特殊现象,无直接驱动源的激振器仍能跟随其他有源驱动的激振器进行同步运转,称之为振动同步传动。对同向回转且非对称布置的双激振器振动系统的振动同步传动理论进行了研究。采用拉格朗日方程建立振动系统的运动微分方程。应用小参数平均法获得振动系统的频率俘获方程,进而获得系统实现振动同步传动的同步性判据及振动同步传动状态的稳定性判据。根据理论结果对系统进行数值分析与讨论,得到振动系统的运动选择特性;最后,对该振动系统样机进行试验,验证了理论分析的正确性。     

两机反向旋转的振动同步系统在远共振和亚共振状态下的运动选择特性

针对目前振动同步系统在远共振和近共振情况下稳态运动特性尚不够明确的问题,建立了一类平面两机反向旋转的振动同步系统模型来致力于研究其在亚共振和远共振情况下的稳态运动规律。采用拉格朗日方法建立双机反向旋转的振动同频系统的运动方程并利用小参数法求出其稳态解,利用Hamilton原理推导出系统的同步运转的频率俘获条件、稳定性判据及其运动规律;通过实验研究验证了理论的正确性。研究表明:在远共振工况下,当l_0l_ψ时,两激振器的相位差稳定在0°附近;当l_0~2μ_il_ψ~2时,相位差稳定在180°附近;在亚共振工况下,结论正好与之相反。该研究为工程中双机反向旋转同步机械的设计提供了理论依据和实验参照。     

反向回转双激振器振动机控制同步的理论研究

本文对两激振器作反向回转的振动机控制同步进行了理论研究和计算机仿真。推导出了考虑质心偏移时两主轴的转矩差方程，在此基础上建立了控制系统的数学模型，设计了具有鲁棒性的非线性变结构滑模控制器．仿真结果表明，控制同步不仅可以消除由质心偏移、电机特性差等原因引起的稳态相位差，同时还能大大降低瞬态相位差，从而使机体的振动方向保持不变，减小起、制动过程中机体的摇摆振动．     

Incremental elastoplastic analysis for active macro‐zones

In this paper a strategy to perform incremental elastoplastic analysis using the symmetric Galerkin boundary element method for multidomain type problems is shown. The discretization of the body is performed through substructures, distinguishing the bem‐elements characterizing the so‐called active macro‐zones, where the plastic consistency condition may be violated, and the macro‐elements having elastic behaviour only. Incremental analysis uses the well‐known concept of self‐equilibrium stress field here shown in a discrete form through the introduction of the influence matrix (self‐stress matrix). The nonlinear analysis does not use updating of the elastic response inside each plastic loop, but at the end of the load increment only. This is possible by using the self‐stress matrix, both, in the predictor phase, for computing the stress caused by the stored plastic strains, and, in the corrector phase, for solving a nonlinear global system, which provides the elastoplastic solution of the active macro‐zones. The use of active macro‐zones gives rise to a nonlocal and path‐independent approach, which is characterized by a notable reduction of the number of plastic iterations. The proposed strategy shows several computational advantages as shown by the results of some numerical tests, reported at the end of this paper. These tests were performed using the Karnak.sGbem code, in which the present procedure was introduced as an additional module.Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

永磁同步电机系统、网络混沌振荡同步中断分析与控制

已有研究表明,电机在某些参数及工作条件下会出现混沌振荡行为。另一方面,现代工业生产过程中,经常需要多台电机协调同步运行。当前,国内外对电机系统、网络的混沌振荡同步分析与控制已有较多研究,但对电机系统、网络由于参数扰动引起同步中断的分析与控制研究尚属少见。为此,在传统的扩散耦合方式基础上,通过引入单向交叉耦合方式,研究了永磁同步电机(PMSM)系统、网络受到参数扰动后的振动特性。分析并证明了单向交叉耦合对PMSM系统、网络的参数扰动具有同步鲁棒性;并以3节点、4节点和一个多节点网络的PMSM系统验证,交叉耦合对多节点电机网络全局稳定同步的重要作用。研究结果表明,通过建立合适的单向交叉耦合方式,能够有效控制电机网络因参数扰动而引发的同步中断,使同步中断得以重新恢复。     

多电机无轴传动同步控制策略

目的在印刷行业中,电子轴的同步传动控制得到不断发展,通过对其多电机的同步控制策略进行研究,提高其生产效率和产品质量。方法对比现有的几种同步控制方式,并应用Matlab对这几种不同结构进行建模和仿真研究。结果通过仿真分析,发现现有的同步控制方式抗干扰性能和同步协调能力都不太理想,而偏差耦合同步控制超调量大,且主要应用于2台电机的同步,因此,提出了一种结合虚拟主轴控制方式的相邻耦合误差多电机同步控制策略。通过仿真数据分析,其达到稳定的时间和超调量都比现有的同步控制小,且抗干扰能力也得到了提高。结论该策略可以提高多电机同步控制系统的同步跟随性能和抗干扰性能,增强多电机电子轴传动的同步协调控制能力。     

干气密封系统角向摆动的稳定性及其振动响应

干气密封系统角向摆动改变了动静密封环间的微尺度间隙,进而影响了干气密封的密封性能,建立了角向振动下气膜-密封环系统的动力学模型,应用微扰法和龙格-库塔法求解气膜角向刚度、临界转动惯量和角向摆动的二维振动方程,获得了密封系统稳定时的密封结构参数范围,并分析了最佳稳定点和临界点振动响应。研究结果表明:在特例中螺旋角α=75°邻域内,存在着稳定区域α=74°30′06″-75°16′10″,其最佳值为αopt=74°53′48″。最佳稳定点振动响应为准周期运动,而临界点振动响应发生了混沌运动。     

基于神经网络 PID 的造纸机多电机同步控制研究

目的为提高生产的质量和降低纸的断头率,研究造纸机多电机同步控制的方法。方法应用Matlab/Simulink建立模型和仿真实验,分析主从同步控制结构和并行同步控制结构,在并行同步控制结构的基础上,引入基于神经网络PID算法的速度补偿器。结果仿真结果表明,引入速度补偿后,2台电机的转速逐渐上升至给定速度,且速比稳定保持在1.01。在t=2 s只有第2台电机的负载转矩发生变化时,2台电机的转速基本没有下降。结论该方法增强了造纸机多电机同步控制系统的同步跟随能力,提升了抗干扰性能,可以有效避免在造纸机运行过程中,电机负载转矩突变造成的纸张过紧断纸、过松褶皱,为造纸机多电机提供了一种新的同步控制的方法。     

Light‐Driven Chiral Molecular Switches or Motors in Liquid Crystals

The ability to tune molecular self‐organization with an external stimulus is a main driving force in the bottom‐up nanofabrication of molecular devices. Light‐driven chiral molecular switches or motors in liquid crystals that are capable of self‐organizing into optically tunable helical superstructures undoubtedly represent a striking example, owing to their unique property of selective light reflection and which may lead to applications in the future. In this review, we focus on different classes of light‐driven chiral molecular switches or motors in liquid crystal media for the induction and manipulation of photoresponsive cholesteric liquid crystal systems and their consequent applications. Moreover, the change of helical twisting powers of chiral dopants and their capability of helix inversion in the induced cholesteric phases are highlighted and discussed in the light of their molecular geometric changes.     

瓦楞纸板生产线电机同步控制方法

目的为了提高瓦楞纸板其生产效率、降低次品率,将神经网络和模糊控制相结合,提出一种传送电机同步控制方法。方法在分析传送装置和工艺要求的基础上,建立传送过程数学模型。设计神经元PID控制器,可用于弥补传统PID控制在解决非线性、时变、强耦合等方面的不足,模糊控制器可用于速度补偿。基于DSP设计相应的控制系统,最后进行实验研究。结果控制算法的收敛速度较快,控制系统稳定性较好,能够实现各电机的同步控制。结论该控制方法可以满足瓦楞纸板生产要求。     

The empirical estimation of tensile strength of dual‐phase steels depending on carbon content and austenitizing temperature

Surface and thin film analysis – indispensable tool for coating development and ‐production A low‐carbon (0.097 wt%) steel was annealed at 820°C for 60 min. then quenched in water to develop the desired dual phase steel (DPS) structure of martensite and ferrite. The intercritically annealed steel exhibited a microstructure of equiaxed ferrite‐martensite. Continuous yielding was observed at the stress‐strain curves. New equation was developed to predict the empirical tensile strengths of DPS. Empirical results were compared with experimental data in this study and the literature. A difference changing between ± 10% was observed for experimental and empirical results.