磁悬浮效应的人行天桥振动参数测量研究

将磁悬浮技术应用于振动测量,设计了磁悬浮人行天桥振动监测系统,对振子的受力进行了分析,建立了振子的动力学方程.通过实测获得测试系统输出电压与桥梁振动幅度的关系.用虚拟仪器数据处理方法得到被测振动信号的功率谱.分别测量了自振状态、桥下有车经过、单人通过和多人通过的振动波形.通过波形分析、功率谱分析得出人行天桥的振动情况.实测表明:磁悬浮人行天桥振动测试系统测量频率下限可达到1 Hz,频率测量范围在1～190 Hz.     

矩形压电陶瓷薄板的平面耦合振动模式

利用等效弹性法分析了压电矩形共振器的二维耦合振动,导出了振子共振频率的解析表达式。理论分析表明,细长条的长度伸缩振动模式可由所述理论直接导出。实测表明,振子共振频率的测量值与计算值完全符合。     

城市有轨电车引发的建筑结构振动响应

为分析城市有轨电车运行引发的建筑结构振动舒适度,基于MATLAB设计结构振动舒适度的计算程序,可结合结构健康监测系统的监测数据对建筑结构的振动舒适度进行分析。采用某有轨电车运行中的实测数据,分析车辆段和行车段电车引发的振动,研究有轨电车的振动响应特性。分析结果表明：有轨电车运行引发的高频振动传至上盖结构几乎已完全消散;上盖结构的振动频率集中在16~20 Hz区间,以有轨电车的低频振动和结构相关附属机器的振动为主。减小有轨电车的行驶速度、增加建筑物与振动源的距离或控制楼内附属机器的振动可明显控制振动。在加速过程中,电车与地面和轨道会产生共振,因此存在振动加速度级的极大值。     

三种方法测试弹簧振子的振动周期

以测量弹簧振子的周期实验为例子,用三种不同的方法来测试振子振动周期,让学生了解计算机实测技术的基本方法。阐述了营造多元化教学模式的必要性,从实验教学内容、实验教学方式以及创新平台建设方面提出了可行的方法。     

用Matlab仿真非线性混沌振动的主动隔振研究

应用主动隔振原理对Duffing非线性振子设计了参数自调节的PID控制算法，并用Matlab对Duffing振子混沌振动进行主动隔振数值仿真实验，实现了对混沌振动的良好隔振，仿真结果表明，在混沌振动中应用主动隔振技术是有效的。     

基于振动信号频谱分析的球磨机料位监测仪表的设计

有效测量球磨机料位，是制粉系统实现自动控制、运行优化、节能降耗的关键。提出用分裂基FFT变换对球磨机轴承振动信号进行处理，得出振动的功率频谱与料位变化之间的关系；并依此设计出由DSP和MPU组成的双CPU智能仪表的软硬件系统，实现球磨机料位的在线测量显示和报警功能，为制粉系统优化和自动控制奠定了基础。     

基于小波包变换和虚拟仪器检测电动机振动信号

小波包变换(WPD)不仅能检测非平稳信号的整次谐波，还能检测信号的非整次谐波，又因为小波变换本身对信号的奇异点十分敏感，这个特点可以用来跟踪电动机振动速度信号。在虚拟仪器(VI)LabVIEW6．i平台上，基于小波包变换算法设计了VI程序，实现了电动机振动速度信号实时检测系统。经过信号处理，该系统还具有信噪分离、测量电动机振动功率谱、伴有噪声的原始振动波形和噪声波等测量功能。实测Y630-10／1180型大型三相异步电动机的振动速度信号，结果表明，该方法是可行的和有效的。     

双屏蔽电容式脉冲传感器定时精度的仿真分析

叶尖定时传感器的定时精度直接关系到旋转叶片振动的测量精度.针对电容式传感器的定时精度问题,建立了双极性脉冲信号的数学模型及处理电路的控制论模型,分析了信号频谱及系统的冲击响应,选择合适的带宽并设计了电路系统,利用计算机对信号与冲击响应的卷积进行仿真得到足够小的信号过零点的延时.由此,设计了一套实验系统并给出了实验中测得的输出波形.     

弹性轨道上的磁悬浮系统控制方法研究

为了解决磁悬浮列车系统的车轨耦合振动问题,建立了磁悬浮系统的车轨模型,将非线性磁悬浮系统进行了反馈线性化。以线性化之后的系统为研究对象,分析了常规的状态反馈控制方法容易引起车轨耦合振动的原因,提出了一种抑制磁悬浮系统车轨耦合振动的方法,有效地抑制了磁悬浮列车的车轨耦合振动。仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种航空发动机振动信号多线程采集模块设计

开发了Windows环境下基于NI公司数据采集卡的航空发动机振动测试系统通用数据采集模块.该采集模块采用了多线程技术,将数据采集和提取置于不同的线程中,以达到两者同步的目的.将该模块制作为Windows动态链接库(DLL),利用DLL资源共享特点来满足多种测试系统的调用请求.同时根据航空发动机运行过程分为稳态运行及暂态过程的特点,分别设计了对应的振动信号采集子模块,以满足不同运行状态的测试要求.由于航空发动机多为双转子,针对这一特点设计了双转速采集及数据处理程序.经过测试,该模块较好地解决了暂态过程中的数据丢失问题,能够实时准确地采集稳态过程及暂态过程的转速和振动信号,并已成功运用于现场实测.     

电机振动信号实时检测系统的设计

在虚拟仪器(VI:Virtual Instrument)LabVIEW6.i平台上,基于小波包变换算法设计了VI程序,实现了电机振动速度信号实时检测系统。经过信号处理,该系统还具有信噪分离、测量电机振动功率谱等功能。实测某电厂400000kW大型发电机的振动速度信号,实测效果优于P3562A动态信号分析仪的测量结果。结果表明,该方法是可行的和有效的。     

地铁建筑物内振动环境监测装置测试

为了研究地铁运行过程中振动对地面建筑物的影响,对天津地铁运营时建筑物内振动进行了实测。将振动传感器布置于建筑物不同楼层,尽可能消除环境本底振动,将连续24 h的采集数据通过网络实时传输到监控中心。采用基于频域功率谱密度数值分析方法对振动数据进行处理,得到振动数据的特征频率和振幅规律。实测数据验证了低频段20 Hz以下的振动频率对建筑物存在影响,高频信号对建筑物影响不大。不同楼层所产生的地铁振动数据具有一致性,分析结果初步反映出地铁运行过程中产生的振动规律。这对以后深入研究地铁环境振动问题具有现实意义。     

地铁站虚拟乘客行为模拟研究与实现

地铁站台人群仿真可以增强地铁驾驶模拟器的视觉沉浸感,同时可以用于地铁站台公共场所的应急处理仿真中。但由于乘客行为复杂,影响因素众多,因此乘客智能行为的模拟一直都是地铁仿真系统中的难点。通过调研分析地铁站台上下车人员的行为特征,总结乘客在多种因素影响下的行为规律。通过加入权重因子改进RVO算法实现全局最优路径查询和动态障碍避碰,对行为选择进行量化分析,建立了一套完整、可拓展性较强的智能乘客行为系统。解决了目前地铁模拟器中乘客模型简单、行为单一、真实感较差的问题,提高机车模拟驾驶过程中的场景逼真度和司机沉浸感。     

磁悬浮系统车轨耦合振动研究

该文首先建立磁悬浮列车系统的车轨耦合模型,为了确保系统的全局稳定,利用状态反馈方法对磁悬浮非线性系统进行精确反馈线性化。分析了在常规反馈控制规律下,磁悬浮列车系统产生车轨耦合振动的原因。由于系统可控,如果对系统采用全状态反馈控制,可以将系统极点设置在任意位置。该文从实际的实验角度出发,考虑到并不是所有的磁悬浮系统的状态都可以获取,因此只能在常规控制规律基础上引入电磁铁的垂向速度作为控制量,实验证明：这一做法对磁悬浮系统的车轨耦合振动起到了很好的抑制作用。最后仿真说明了该文提出的控制方法对抑制磁悬浮系统车轨耦合振动的有效性。     

可用于压电发电的振动测试与复现的研究

该文介绍了压电发电获取振动能的现状,近年来,人们对绿色能源的需求越来越大,利用压电发电获取环境中振动能成为研究焦点。阐述了压电发电基本原理,压电发电是利用了压电材料的正压电效应。设计测试系统实地测试了路基振动波形并探讨了在实验室中复现所测振动波形的方法。     

基于低功耗策略的自供电无线状态监测系统研究

大型机械设备的健康监测是判断设备工况与预估设备工作效能的关键手段之一。为了解决传统机械设备的健康监测装置受限于有线或电池供电而难以进行大面积、分布式安装与长期使用的问题,本文提出一种低功耗的自供电无线状态监测系统。采用磁悬浮的电磁发电结构作为振动俘能器为系统供电,通过设计双电池智能充放电与动态功率管理策略,降低了系统功耗,提高了供电效率及系统可靠性。测试结果表明,本系统能够有效收集并高效分配利用采集到的振动能量,解决了无线监测装置的续航和数据传输的问题,实现了对环境振动和温度信息的长期、可靠、实时采集与无线传输,为机械设备健康监测装置的分布式安装与在线监测提供了新方案。     

一种轴对称变厚度振动陀螺谐振子的振动特性研究

谐振子是振动陀螺的核心敏感元件。振子的结构特征对振动陀螺的性能具有决定作用。本文研究一种轴对称变厚度振动陀螺谐振子的结构特点及工作原理,建立谐振子的有限元模型,分析结构参数对振子振动特性的影响规律。在理论分析之上,提出一组合理的谐振子的结构参数。     

用Flash MX2004制作飞舞的螺旋动画

在物理教学中我们经常讲到弹簧振子以及匀速圆周运动,其实匀速圆周运动的课件制作还比较简单,而对弹簧振子的制作就非常困难。如果用真实的弹簧振子能有效表示弹簧的特性,但经过阻力的综合因素后,弹簧振子并不会一直振动下去,所以并不能精确地得出物理数据。今天我们就     

周期激励下广义离散Duffing系统的多稳态分析

具有硬边界的动基座双自由度动力学系统在受到基座周期性激励与随机冲击扰动时,振子与边界碰撞后的强非线性特性导致系统产生复杂的混沌行为.本文基于Soft Actor-Critic强化学习框架,构建了同时实现振动控制与基座运动跟随的智能算法,研究了宽频域范围内含有硬边界约束的动基座双自由度系统的动力学控制效果.通过构建包含相对位移、控制力的复合奖励函数,实现动力学系统精度较高的轨迹跟踪与振动抑制.结果表明,该算法可以实现频率范围跨2个数量级(0.01Hz到1Hz)的有效振动控制,并通过与PID控制方法的比较,展现了该方法在复杂环境中的稳定性与泛化性.     

磁悬浮振动传感系统及误差分析

利用磁悬浮技术设计一款惯性振动传感器,对传感系统进行受力分析,得出系统二阶运动方程;同时进行磁路分析得到系统刚度表达式,涡流分析得到系统的阻尼表达式,进而计算出传感系统的各部分参数,其刚度值为140N/m,固有频率为11.2Hz,阻尼为2.56N·s/m;通过分析传感系统的温度误差与非线性误差,提出误差补偿方法:对温度误差进行热磁分流补偿,对非线性误差进行线圈补偿;标定得出传感器的灵敏度高达220V·s·m-1;使用该传感器对爆炸冲击信号进行测量,实验结果表明该传感器能较好地描述爆炸振动信号;并且该传感器有灵敏度高、结构简单、防电磁干扰等优点。