非线性随机参数对双渐开线齿轮的影响分析

为研究不同随机扰动对双渐开线齿轮的影响,建立了双渐开齿轮的非线性随机振动模型,在确保无关参数不影响试验的前提下进行随机振动分析。采用逐步积分的龙格-库塔法对系统动力学微分方程进行求解和计算,进而分析双渐开线齿轮的随机扰动特性。结果表明,随着啮合阻尼的变小,相图越来越趋于不规则,有随机振动的相图和无随机振动的相图变化趋势接近,且有随机振动的相图相对变化程度较大,由此确认改变啮合阻尼会对齿轮传动产生不利的影响。     

基于不确定性和模糊理论的汽车平顺性优化

以整车八自由度振动模型为对象,建立某车行驶平顺性的MATLAB/SMULINK模型,根据仿真结果构建了Kriging模型。以座椅加权加速度均方根值为目标函数,以悬架的刚度和非线性阻尼系数、座椅的刚度和阻尼为设计变量,以簧上质量、轮胎的刚度和阻尼为不确定模糊变量,运用模糊理论和多种群遗传算法对该仿真模型进行双层嵌套的不确定性优化。对比表明:不确定性量在一定范围变化时,确定性优化的目标函数恶化到2.0 m/s2,远远大于不确定性优化时目标函数的最小值(1.5 m/s2),即不确定性优化的结果对行驶过程中的不确定性量变化更加不敏感,适应性更好。     

基于遗传算法的ECAS系统中三级阻尼匹配优化设计

以阻尼有级可调的电子控制空气悬架系统为研究对象,提出一种阻尼和弹簧刚度与车辆不同运行工况的匹配方法。该方法分析空气弹簧的刚度特性,拟合了空气弹簧的有效面积随弹簧高度变化的多项式;在考虑空气弹簧非线性的情况下,建立双质量非线性动力学模型,以提高平顺性为目标,以控制动挠度与动载荷为约束条件,采用遗传算法优化,分析路面状况、车速、簧上质量对阻尼值优化的影响,设计阻尼的优化策略;根据优化结果确定三挡阻尼的方案,通过建立1/2整车车辆非线性动力学模型,考察三挡阻尼值控制方案的有效性。分析结果表明：该匹配方法可有效地提高车辆的平顺性,实现了阻尼值与弹簧刚度及车辆不同运行工况下的匹配。     

非线性机械系统的模糊保代价控制

研究了具有不确定参数的非线性机械系统的稳定模糊保代价控制问题。采用T-S模糊模型描述非线性机械系统，对具有范数有界、时变参数不确定性的机械系统，得到了存在稳定模糊保代价控制器的充分条件，推算出了相应的线性矩阵不等式(LMI)形式。在非线性质量-弹簧-阻尼机械系统中的应用，验证了算法的有效性。     

基于支持向量机的多目标模糊稳健优化设计

为了提高模糊稳健优化设计的计算效率,探讨了基于支持向量机回归机(SVR)的多目标模糊稳健设计方法,该方法以SVR作为非线性约束函数的替代模型,并采用SVR对模糊概率进行仿真计算,可显著降低模糊稳健优化设计的机时消耗;采用字典序优先级的目标规划法,建立了多目标稳健优化设计模型;把SVR与遗传算法相结合,构建了一种混合智能优化算法;通过多目标稳健设计实例,对所提出的方法进行了验证。     

基于FIGA的广义T-S模糊模型预测控制

利用广义T-S模糊模型对非线性系统具有万能逼近性得到系统的局部线性化，并利用一种快速综合性遗传算法（FIGA）对广义T-S模糊模型进行参数辨识，根据得到的线性化模型对系统采取广义预测控制（GPC）得到当前的控制动作。通过Matlab仿真证明了该方法的有效性。     

一个新的非线性迟滞隔振系统动力学模型

提出了一个新的非线性迟滞隔振系统的动力学模型,并导出了系统动力学模型的实用表达式。该模型由非线性刚度和非线性阻尼构造,迟滞非线性阻尼力被表示为位移的函数,从而使数值计算变得简单易行,试验中的测量工作减少。模型中的各个参数物理意义明晰,各阶刚度系数能很好地反映系统中存在的线性和非线性特性,而阻尼函数能很好地反映系统的迟滞和耗能特性,运用阻尼函数还可对隔振系统中可能存在的干摩擦阻尼、粘性阻尼及高阶阻尼等各种阻尼成分进行有效的识别。     

基于遗传算法的模糊可靠性分配加权模型及其实现

首先指出了国内外系统可靠性分配领域的研究现状 ,然后在经典系统可靠性分配的基础上 ,应用遗传算法和模糊数学规划理论 ,对模糊目标和模糊约束分别为线性和非线性隶属函数的系统模糊可靠性分配加权模型进行了研究 ,最后结合一个应用实例 ,给出了计算步骤和仿真结果 ,结果表明该方法是有效的。     

基于支持向量机模糊推理的二级倒立摆控制

本文提出了一种用于非线性系统控制的支持向量机模糊推理模型.该模型利用支持向量机回归的原理,从训练数据中提取模糊规则并进行简化;采用核函数来描述模糊推理系统,该模糊推理系统具有不必事先确定模糊规则数目、良好的泛化能力等优点.使用该模型对直线二级倒立摆系统构造模糊控制器并进行了实验研究,研究结果表明这种新的模糊规则提取方法对于非线性系统的控制是有效的,由支持向量确定的模糊规则不会出现规则数目"爆炸"的问题,该方法在不便事先确定模糊规则的复杂非线性系统控制中有着重要的应用价值.     

基于遗传算法的油气悬架非线性特征参数的无损评测

准确辨识油气悬架的非线性特征参数有利于提高车辆的乘坐舒适性和操纵性能。提出了一种基于遗传算法的非线性刚度和阻尼特性曲线的无损评测方法。在建立油气悬架激励与响应测试系统的基础上，采用少数离散点来表征刚度和阻尼两条非线性特征曲线，通过遗传算法来反求离散点的值，从而通过一次测试就能无损伤地整体得到油气悬架刚度和阻尼的特征曲线。     

数控机床时变切削振动自适应稳定控制方法

针对数控机床切削过程中因不确定因素多,导致刀尖运动刚度和阻尼力难以保持恒定而造成的强振动问题,提出一种基于模态稳定的自适应稳定控制方法。模拟机床切削的连贯加工过程,获得影响最大的阻尼力和刚度系数;将其作为模糊动态振动表达模型的初始输入数值,通过响应函数得到二者在时变振动状态下的分布可能结果;利用置信函数得到阻尼和刚度系数的安全置信区间,以该区间作为判定依据,对超过区间的系数实行模态控制,完成切削振动的稳定控制。从切削振动的位移信号和声音信号 2 个方面进行仿真验,结果表明,该方法具有一定的可靠性和稳定性,可保证刚度和阻尼系数的状态恒定。     

馈能磁流变半主动悬架模糊滑模控制

为优化悬架减振性能和馈能性能,提出了一种馈能磁流变减振器结构,并设计了相应的半主动悬架模糊滑模控制策略。建立了磁流变减振器力学模型和馈能模型,以及相应的二自由度半主动悬架系统数学模型。针对半主动悬架系统的不确定性,基于混合天地棚阻尼控制系统,设计了滑模变结构控制器。使用饱和函数缓解系统抖振,并运用模糊控制优化滑模控制器。用谐波叠加法生成路面激励输入,分别对被动悬架、基于混合天地棚阻尼控制的半主动悬架以及基于模糊滑模控制的半主动悬架进行对比仿真。结果表明：基于模糊滑模控制的半主动悬架减振性能更好,能耗更小,且有良好的馈能性能,验证了馈能磁流变减振器结构的可行性和模糊滑模控制策略的有效性。     

VIBRATION CONTROL OF FLUID- FILLED PRISMATIC SHELL WITH ACTIVE CONSTRAINED LAYER DAMPING TREATMENTS

Active constrained layer damping （ACLD） combines the simplicity and reliability of passive damping with the light weight and high efficiency of active actuators to obtain high damping over a wide frequency band. A fluid-filled prismatic shell is set up to investigate the validity and efficiency of ACLD treatments in the case of fluid-structure interaction. By using state subspace identification method, modal parameters of the ACLD system are identified and a state space model is established subsequently for the design of active control laws. Experiments are conducted to the fluid-filled prismatic shell subjected to random and impulse excitation, respectively, For comparison, the shell model without fluid interaction is experimented as well. Experimental results have shown that the ACLD treatments can suppress vibration of the fluid-free and fluid-filled prismatic shell effectively. Under the same control gain, vibration attenuation is almost the same in both cases.     

悬臂薄板结构阻尼特性几种测试方法的比较

在振动和噪声控制中,阻尼的测试有着重要的工程及学术意义.在明确阻尼辨识原理的基础上,以悬臂薄板结构为研究对象,搭建了锤击、振动台、压电陶瓷激励三种测试系统,分别采用半功率带宽法和时域自由振动衰减法进行了阻尼测试.并从重复性、测试精度、测试阻尼的频率范围和测试效率等方面,将各种阻尼测试结果进行了比较.最终认为,宜采用振动台扫频激励的方式和半功率带宽法对所研究的薄板进行阻尼测试和辨识.可为悬臂薄板结构后续的响应预估和阻尼优化设计提供重要的参考.     

Output-only modal analysis of wind turbine tower based on vibration response under emergency stop

The identification technique of output-only modal parameters is proposed for the large wind turbine tower under emergency stop. Compared with the response of regular operating conditions, the immediate tower structural response under emergency stop much more resembles a state of free vibration, which is more appropriate for the modal identification of the wind turbine tower. The vibration response is measured in the nacelle, which is easy to perform in the field modal test. The variational mode decomposition (VMD) is applied to decompose the vibration response into several band-limited intrinsic mode functions. The free responses of decomposed functions are extracted by applying the random decrement technique (RDT). Finally, the modal damping ratio and natural frequency are identified from each free modal response by using the Hilbert transform method. Simulations and a 1.5 MW wind turbine field modal test results verify the effectiveness of the proposed identification method. The main modal parameters of wind turbine, including weak modes, are effectively extracted by using output-only vibration responses under emergency stop. The modal parameter identification method is provided for the large wind turbine structure under the engineering condition.     

采用磁流变阻尼器的人体座椅悬架系统模糊ANFIS-PID复合控制技术研究

对座椅悬架用单出杆式磁流变阻尼器进行阻尼特性试验,并借助MATLAB多项式拟合工具箱对改进多项式模型中未知参数进行辨识。分析人体振动特性,建立五自由度人体座椅悬架模型。综合模糊控制器与自适应模糊神经推理系统(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System,ANFIS)整定PID控制器的优点,提出一种模糊ANFIS-PID复合控制策略。采用正弦信号作为外界激励,分别对被动悬架、传统模糊控制、ANFIS-PID控制及模糊ANFIS-PID复合控制人体座椅悬架系统进行仿真分析。结果表明,辨识得出的参数和建立的改进多项式模型均可满足后续仿真要求;采用模糊ANFIS-PID复合控制策略的隔振效果明显优于传统模糊控制及ANFIS-PID控制,能有效改善人体座椅悬架系统的行驶平顺性及驾乘人员乘坐舒适性。     

磁悬浮支承振动半主动控制设计与仿真

利用DSP作为控制算法的核心器件,搭建了半主动减振系统,并将其应用于双层隔振系统中。通过调节PID控制器参数,改变电磁力从而获得系统的最佳刚度和阻尼。针对磁悬浮支承双层隔振系统的非线性和工作过程的复杂性,利用Simulink在非线性控制系统领域的仿真优势,建立磁悬浮支承的数学模型,将模糊控制、神经元控制分别和PID控制相结合进行仿真对比,仿真实验表明,神经元PID控制的动态性能和稳定性最佳,为磁悬浮浮筏隔振系统进行变刚度变阻尼控制提供可遵循的依据。     

车载光电设备主动隔振平台支撑结构设计及模糊PID控制

光电跟瞄设备在车载平台上将会受到多自由度的复合振动,系统视轴的成像质量将受到很大的影响,严重时设备零部件的配合间隙将会松动甚至零部件损坏。针对某型光电跟瞄设备设计了二级主动隔振支撑平台及主动控制算法。隔振平台采用重心支撑方式,以较大程度地减小对视轴影响较大的耦合角振动,同时在安装架上设计了大阻尼的防冲橡胶垫,与两级减振装置共同作用起到保护和稳定设备的作用。针对角振动问题,以设备平台各支撑点及重心的位移及速度作为反馈信号,采用模糊PID控制算法,设计了隔振平台的控制方案并进行了控制程序的编写。在ADAMS中建立了系统的虚拟样机,对机械系统和控制系统进行了联合仿真。仿真结果表明,二级主动隔振平台在一定的路况下具有较好的隔振防冲性能,能够起到保护设备及稳定视轴的作用。     

随机减量法在斜拉桥拉索模态参数识别中的应用

斜拉桥拉索模态参数(固有频率、阻尼比)在索力测试、拉索减振、实时控制等方面起着重要作用。文中利用随机减量技术从岳阳洞庭桥环境激励下拾取的拉索的加速度响应中分离出自由衰减振动加速度响应信号，将获取的加速度响应信号表达为一理论形式，综合运用参数识别、最优估计理论，识别出拉索的模态参数，与理论值吻合良好。本文方法简单，试验容易实施，具有工程实用价值。数字仿真与工程测试结果表明了方法的有效性和可行性。     

A modified adaptive filtering algorithm with online secondary path identification used for suppressing gearbox vibration

We determined the actuator location based on the dynamic modal of gear shaft, and analyzed the feasibility of a modified filtered-x least mean square algorithm with online secondary path identification. The proposed adaptive controller is designed to drive the actuators for preventing the vibration caused by gear backlash from a gear pair passing to the external gear housing structure. For the vital identification system, a changed identification input with error energy is presented to reduce the impact of additive random noise on the whole system. To ensure a realistic assessment of the proposed control strategy, numerical studies were implemented for a gearbox used by NASA-GRC. The simulation results validate the efficiency of the proposed approach through promising vibration control results that will guide future experimental work.