变刚度半主动振动控制技术研究现状

变刚度半主动控制技术是一种半主动控制技术,其目的是通过改变系统刚度来实现减振.文中介绍了变刚度半主动控制技术的控制原理、控制装置和控制算法,并对该技术目前可能存在的问题进行了总结.     

对三维强化抛光振动台变刚度调谐固频的研究

对三维强化、抛光振动台变刚度弹性支承调谐固频的问题进行了探讨,为三维振动台的动态特性实验提供理论依据。     

强化抛光振动台固频调谐的变刚度调节装置设计

在弹性支承梁变刚度调谐固频可行性的理论分析基础上，确立了由电动激振方式的振动系统和阿基米德螺线盘(阿线盘)传动组成的变刚度调节装置的总体设计方案，并对阿线盘、移动支座下端爪齿、传动受力情况等的设计要点进行了分析与计算。装置运行表明，这种装置以调节弹性支承梁刚度方式调谐振动系统固频效果显著，该装置设计具有实用价值。     

变质量-负刚度动力吸振器试验研究

针对传统动力吸振器“窄带”缺陷,设计了一种新型的变质量-负刚度动力吸振器,从而可以使吸振器具有较好的低频有效性。建立变质量-负刚度动力吸振器的动力学方程并分析了吸振器的工作原理;搭建了变质量-负刚度动力吸振器试验台,编制了PID控制程序;对吸振器减振性能进行了动力学仿真和试验研究。研究结果表明,所设计的吸振器连续可调,有效频带比传统吸振器频带宽了17.3%。     

基于磁流变原理的变刚度驱动方法研究

针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器.基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度驱动原理.完成了用于变刚度驱动器的旋转式磁流变阻尼器的设计,获取了阻尼器的力矩值与磁动势值.基于变刚...     

调谐质量阻尼器参数优化及其应用

在分析调谐质量阻尼器（Toned Mass Dampers，简称TMD）减振原理以及TMD参数对主结构振动特性影响的基础上，得出了TMD参数优化的理论依据，进而采用改进的单纯形法计算出优化的TMD参数值，并通过在桥梁振动控制中的应用，说明了所得出的TMD优化参数对于小阻尼既有结构进行振动控制是非常有效的。     

悬臂式刚度自调谐吸振器动力学特性研究

根据轴力变化对悬臂式结构固有频率的改变规律,设计一种由压电材料驱动的刚度自调谐动力吸振器。首先,研究适用于这类吸振器的半主动控制方法,分别采用逐步寻优和遗传控制算法对吸振器固有振动频率进行实时调节;其次,结合实际受控系统进行动力学仿真分析;最后,在获得有效振动抑制的基础上进一步将吸振器应用于风洞测力模型的振动控制试验研究。试验结果表明：吸振器能够将风洞测力模型端部振动抑制效果提高至40dB以上,与其他类型的振动控制器相比具有更为优异的动力学性能。     

等质量变刚度多层建筑剪切振动的摄动解

多层建筑振动时,沿竖向的变形以剪切为主.对于层数很多且又不分阶的建筑物,各层质量相差不大,而其刚度每层往往不同,因此可将多层建筑作为等质量变刚度的多层建筑.只考虑等质量变刚度的多层建筑剪切变形,由弹性振动理论得到其剪切固有振动微分方程,采用改进的摄动法研究多层建筑剪切固有振动.对求解变系数二阶齐次微分方程的摄动法进行改进,求得等质量变刚度多层建筑剪切固有振动的振型函数,得到确定等质量变刚度多层建筑剪切固有振动频率的特征方程.将分析结果与其他文献分析结果进行对比,算例表明改进摄动法不但计算过程简便,而且计算精度与Bessel函数法的计算精度非常接近.     

永磁变刚度柔性关节的力学分析与控制器设计

提出一种采用永磁弹簧、绳索驱动、梯形布置的拮抗式变刚度柔性机器人关节,能够根据任务需要,实时调节关节刚度。所述永磁弹簧装置,在绳索提供力矩一定的情况下,增加了关节刚度变化范围,同时减小操作臂的质量与惯量。对提高柔性机器人关节的运动性能具有重要意义。对关节空间与绳索空间的映射关系进行推导并利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度模型,进而实现关节刚度与位置解耦。以轨迹控制为目标,设计了一种双闭环解耦控制器,并进行了试验验证。仿真分析与试验结果共同表明,该柔性关节在较宽刚度调整范围内,都具有较好的位置响应特性和轨迹跟踪能力。上述结构与控制方式同样也适用于多自由度并联柔性机器人关节。     

一种三段式悬架变刚度螺旋弹簧设计研究

根据悬架在不同工况下的载荷特点,设计了一款变刚度螺旋弹簧,可为汽车不同的行驶工况提供最适合的刚度。基于弹簧并圈理论,结合汽车空载、满载、超载三种工况,优化得变刚度螺旋弹簧刚度特性曲线,提出了三段式变刚度螺旋弹簧设计方法,并推导了弹簧中径和簧丝直径两个关键参数的关系式。运用CATIA建立了变刚度弹簧模型,分析了变形量和最大剪切应力,校核了弹簧强度。仿真分析结果表明,设计所得变刚度弹簧的两项平顺性指标优于原弹簧。     

平台振动控制中粘弹性阻尼器及其位置优化

针对结构复杂的多自由度海洋平台模型，设计了粘弹性阻尼器，研究了基于粘弹性阻尼器的海洋平台振动控制及阻尼器的位置优化，考虑到粘弹性阻尼器的减振原理，采用层间相对位移的均方差作为阻尼器的定位准则，使海洋平台受控点的位移响应降低到允许的范围内。针对一个实际的7自由度的海洋平台计算模型，在随机波浪载荷作用下进行了平台振动响应分析及阻尼器的位置优化设计。结果表明，大跨安装阻尼器后平台位移响应谱幅度大大地降低。     

基于参数识别的双向偏心结构TMD优化布置

针对实际多维结构的偏心距难以直接获得的情况,提出基于扩展卡尔曼滤波算法实现偏心结构整体质量、水平刚度和偏心距的同步识别方法,并由此指导调谐质量阻尼器(tuned mass damper,简称TMD)的实际最优布置位置。以一非对称钢筋混凝土框架结构为例,基于自由振动及参数识别算法实现结构整体偏心距等参数的准确识别,分析了不同位置布置TMD对结构减震效果的影响。结果表明:扩展卡尔曼滤波对结构多参数识别具有较高的精度,在此基础上选取合理位置布置TMD对双向偏心结构具有更好的减震效果,且具备较强的工程可行性。     

DCS和PLC在烟气脱硫中的应用探讨

针对DCS和PLC两种控制产品在燃煤电厂烟气脱硫中的应用情况，从发展过程和功能特点等方面对二者进行了比较，并结合干法、湿法烟气脱硫的工艺流程及其控制特点，从技术和经济角度出发，阐述了设备选型中应注意的问题，对实际工程具有一定的参考价值。