机器人柔性臂的扭转振动主动控制研究

针对具有两连杆结构的空间机器人，设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动。采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模，并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式，基于随机最优控制理论设计了线性二次型高斯（LQG）状态反馈控制器。仿真结果表明，该主动控制策略能够有效衰减机器人柔性臂的扭转振动，从而提高了末端执行器的定位精度。     

减小三角形塔架风载扭振的设计方法

三角形塔架具有风阻小、自重轻、节省材料等优点,但其截面相对大多数风向不对称,因此当风向变化剧烈时,在结构上有垂直扭矩产生,使结构发生扭转变形与振动。分析了垂直扭矩的构成的认为是各杆件风载力对塔架垂轴力矩的迭加,按此分解得到各杆件力矩表达式关并计算了它们在结构总垂直扭矩中的比率。结果表明,一般情况下塔柱力矩很小而横杆力矩很大。因此提出减小三解形塔架垂直扭振的设计措施应为,采用大直径塔柱与小直径腹杆匹配;增大塔节长度减少腹杆数目;在塔柱可视为连续且横向刚度足够时,可采用无维系横杆设计。     

减小三角形塔架风载扭振的设计方法

三角形塔架具有风阻小、自重轻、节省材料等优点,但其截面相对大多数风向不对称,因此当风向变化剧烈时,在结构上有垂直扭矩产生,使结构发生扭转变形与振动.分析了垂直扭矩的构成,认为是各杆件风载力对塔架垂轴力矩的迭加,按此分解得到各杆件力矩表达式并计算了它们在结构总垂直扭矩中的比率.结果表明,一般情况下塔柱力矩很小而横杆力矩很大.因此提出减小三角形塔架垂直扭振的设计措施应为,采用大直径塔柱与小直径腹杆匹配;增大塔节长度减少腹杆数目;在塔柱可视为连续且横向刚度足够时,可采用无维系横杆设计.     

电流变液大射电望远镜馈源支撑系统风振阗主动控制中的应用

针对大射电望远镜悬索源支撑系统的随机风振响应问题,在简单介绍了电流变液及电流变阻尼器形式的基础上,设计了一种电流可调阻尼器来实现大射电望远镜悬索馈源支撑系统风振的半主动控制。详细推导了电流变可调阻尼器的力学模型,通过计算机仿真,验证了所设计的可调阻尼器的有效性。彻底解决了悬挂拖动了悬桂拖动系统的附加阻尼控制问题。     

CSP热连轧机主传动系统扭振分析

针对邯钢CSP轧机的F3精机在生产中产生的振动问题,利用MATLAB软件对F3轧机主传动系统进行数值模拟,得到主传动系统的前三阶固有频率和主振型的参数,结合现场测试数据,确定了引起主传动系统共振的固有频率,结果表明系统的第3阶频率与现场测试的减速机与齿轮座之间的弧形齿联轴器的振动频率相近,弧形齿联轴器的间隙对系统的扭振产生具有很大的影响,因此减小弧形齿联轴器的间隙对抑制轧机的异常振动有重要意义。     

舰船管道抗冲减振优化

针对舰船管道的抗冲减振优化问题,讨论了有限元分析软件ANSYS的优化设计分析过程及实现方法.以单个梁模型为基础,模拟了不同的边界条件、不同的管支吊架个数、不同的约束方向上管道的冲击响应.并以简化的右舷柴油发电机组排气管模型为基础建立一个简化的梁模型,提供了一种适用于复杂管道的分析和优化方法,分析了在冲击载荷和正弦载荷以...     

非线性振动系统的主共振的增量谐波平衡法

利用增量谐波平衡法来研究单自由度非线性振动系统的主共振 .用傅里叶级数展开与时间有关的量 ,然后应用增量谐波平衡法 ,得到一个非线性的代数方程组 ,并建立了适合于计算机运算的数值模型 ,算例表明此方法是有效的     

转子—轴承系统非线性振动机理的研究

从流固耦合的角度分析了转子－轴承系统的油膜振荡问题。在转子的旋转和振动作用下,轴承中的润滑油通过多次非线性动力学的分叉,产生脉动;非线性脉动的润滑油作用到转子上,导致了转子的非线性振动。润滑油中出现接近转子固有频率的脉动成分时,即会发生油膜振荡。研究轴承中润滑油膜的脉动特性是提示转子－轴承系统非线性振动本质的一条可行途径。     

Analytic study on the optimal control of water hammer waves in pipes

To realize the accurate control of water hammer in pipes by valve stroking, based on basic differential equations of water hammer subjected to initial and boundary conditions, the traveling solution of wave equations in finite region was applied to the linear water hammer problem. With the given velocity function at the valve and the introduction of curve integration independent of integral path, the exact analytic solution of dimensionless water hammer pressure was obtained in the course of valve closing. Based on the definition of eigen wave height, optimal eigen wave height and observation time, the control goal of water hammer pressure and the judgment rule of the optimal eigen wave height were determined, then the optimal velocity function in the calculated example was derived, which can reduce the water hammer pressure maximally. According to this function, a valve closing program was set, and the optimal control of water hammer could be realized.     

等温循环弯曲对镁合金板材性能影响的研究

对AZ31B镁合金板材在443K、483K和523K三个温度下,在模具上进行不同道次的等温循环弯曲试验,对试验工艺进行了研究.利用金相显微镜和X射线衍射观察并且测量了该工艺条件下镁合金板材微观组织和宏观织构的变化情况.结果显示,在443K和483K温度下,主要由孪晶来协调变形,并且在孪晶带附近产生了最初的再结晶晶粒,在523K时,最初再结晶晶粒产生在晶界处.在483K循环弯曲3个道次的情况下,其室温延伸率由12.4％提高到17.1％,提高约为42％,其基面织构最大相对强度由9.8降到了5.75,但室温下抗拉强度基本不变.     

随机参数结构振动控制的特征值分析

以物理参数为随机变量的结构为研究对象,从随机结构刚度矩阵和质量矩阵中提取出随机因子并将其引入振动控制方程,用随机因子来表示控制方程中参数的随机性．并利用代数综合法推导出振动控制特征值的均值和方差的表达式．同时,应用3σ准则对随机结构振动控制的稳定性进行了分析,得出了稳定性的判据．通过一个悬臂梁的算例表明,弹性模量对振动控制闭环特征值的影响要大于质量密度的作用,表明了文中方法的可行性．     

顶弯单元控制在CSP连铸中的运用

以马钢CSP连铸中顶弯单元控制系统的成功应用为例,对其中涉及的部分理论加以探讨,着重介绍顶弯单元控制原理以及控制效果分析。     

四边任意点支承矩形板的弯曲

本文运用混合法基本原理,求得了四边任意点支承矩形板弯曲问题的解析解,数值算例表明精度好。     

基于非线性度变换的NPID在SVC中的应用分析

分析静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)控制系统的组成和补偿原理,将非线性度变换NPID控制方法引入SVC控制系统.仿真试验表明该方法在SVC应用中可以明显提高系统的响应速度,加速系统稳定.     

压电类智能结构在船体振动控制方面的应用研究

振动是存在于舰船结构中一个普遍的现象,它所带来的危害一直为人们所关注.根据振动主动控制原理,建立了以PZT为执行器的振动主动控制模型,研究通过控制甲板的边界条件,从而达到减振效果的方法.利用ANSYS软件对建立的实验模型进行了数值仿真研究,搭建物理实验平台,开发了单输入多输出的振动自适应主动控制系统,进行物理实验研究.最后,将实验值与仿真值进行比较分析,验证了该方法的有效性,为船体振动的主动控制提供了一条新的途径.     

结构参数可控的挤压油膜阻尼器对刚性转子振动的主动控制

为了避免在传统的挤压油膜阻尼器支承的转子系统中出现的以具有极大的振动及外传力为特性的双稳态工作,并使阻尼器的持性可控,本文提出了利用锥形结构实现其特性的可控,利用砰—砰控制原理对转子振动进行分段控制的方案。在详细地推导出锥形结构参数可控的挤压油膜阻尼器油膜力的表达式之后,从理论和试验两方面讨论了分段控制对转子振动的控制作用。结果表明了采用分段控制方案不仅可以控制转子的振动及外传力,而且还可以避免转子系统在双稳态的大振幅区工作。     

杂交遗传算法在结构振动控制优化中的应用

为了减少结构振动控制所需能量,必须对所设计结构参数进行优化设计,传统的优化方法是很难获得结果的.为此,本文首先介绍了控制系统能量的计算公式,然后在杂交遗传算法和实代码遗传算法的基础上,开发了一种能够处理实变量的改进的杂交遗传算法,对于含不等式约束的优化问题,采用了Pareto处理方式.本文方法可以处理含约束的优化目标问题,通过一个一般优化问题和本文研究的具体问题的实例分析可知本文所提出的方法是有效的.     

一类非线性输入时滞系统自适应控制——无源化方法

针对一类含输入时滞的不确定严反馈非线性系统,设计了有记忆时滞依赖型γ-无源自适应控制器.首先,在局部线性化的基础上设计了有记忆时滞依赖型γ-无源控制器.针对严反馈非线性系统各个子系统中的非线性,利用Back-stepping方法将局部.γ-无源控制律进行分解,得到线性的中间虚拟控制律,在此基础上,利用神经网络补偿各子系...     

基于非线性内模控制的直流炉机组协调控制系统设计

直流炉机组三输入三输出强耦合、非线性的对象结构使其协调系统的抗干扰性和负荷适应能力受到影响。为提出机组全工况优化运行的控制方案,首先通过合理的简化,建立起具有一定精度且利于控制器设计的直流炉机组模型。应用状态反馈精确线性化求出其逆系统,通过反馈控制律的作用实现了系统模型的线性化与输入、输出的完全解耦。并结合对建模误差与外扰有较强鲁棒性的多变量内模控制结构,对反馈线性化后的伪线性系统进行控制设计。最后在不同的稳态工作点下进行状态扰动与设定值扰动的仿真试验,结果表明应用非线性内模控制方法设计的协调系统在较大的工况范围内具有较好的稳定性与动态性能。