基于改进MCSSD的时变系统模态参数识别

对于参数时变的多自由度系统,基于多尺度线性调频原子稀疏信号分解及多项式相位信号参数估计理论,提出一种时变系统的模态参数识别方法。该方法先对多自由度时变振动系统响应信号划分二进制动态时间支撑区并形成多尺度线性调频原子库,再按时间支撑区顺序提取节点频率,最后根据单模态响应信号的包络和瞬时频率估计值识别系统的模态频率。刚度和阻尼线性变化与周期变化2种情况下的参数识别仿真算例表明,所提出的方法具有较高的识别精度和重要的工程应用前景。     

基于加速度传递函数的结合面参数识别

机床中存在着大量结合面,结合面特性直接影响着机床的整机性能,为了有效的预测和评价机床整机性能,需要研究结面基础特性参数的实验获取方法。提出一种基于加速度传递函数的结合面阻尼参数识别方法,通过加速度传递函数的实部和虚部计算,能有效避开质量矩阵和刚度矩阵求解,为结合面特性测试提供了一种方法。通过实验验证了这种结合面参数识别方法是可行的。     

线性时变结构模态参数时域辨识方法的研究进展

随着工程领域的不断拓展,越来越多具有显著时变特性的工程结构进入应用,时变结构动力学问题日渐凸显。从反问题的角度出发,介绍了时变结构动力学问题的研究背景与时变结构模态参数辨识的意义。在对时变结构模态参数辨识方法进行分类的基础上,给出了从参数化时域辨识模型中提取"时间冻结"模态参数的过程。系统全面地总结了时变结构模态参数时域辨识方法的研究进展,归纳了现阶段可用于辨识方法验证的实验系统,指出了该领域目前存在的一些问题以及今后需要进一步研究的主要方向。     

基于二次调频小波变换的时变系统物理参数识别

基于二次调频小波理论,提出函数积分运算的二次调频小波变换计算方法.应用此方法,仅利用时变结构的加速度响应信号就可以重构出速度和位移响应信号并将振动微分方程转换为线性方程.为解决随机激励下参数识别问题,进一步结合分数阶模糊函数推导二次调频信号的自相关性理论,得出相关系数与时变物理参数的线性表达式进而识别各时刻的物理参数....     

用于线性时变系统辨识的固定长度平移窗投影估计递推子空间方法

给出了一个新的用于线性时变参数结构系统模态参数识别的基于固定长度平移窗投影估计的递推子空间方法。首先推得基于平移窗投影估计的子空间跟踪算法,以代替奇异值分解,再推得系统数据矩阵的一阶修正形式,从而得到新的基于平移窗投影估计的递推子空间方法。该方法可有效地降低算法的计算量。最后通过刚度随时间变化的3自由度系统和一具有移动质量的机械臂系统的时变模态频率辨识仿真表明该方法可有效地辨识线性时变系统的伪模态参数。     

基于最优控制时变非线性参数模糊辨识

运动状态下结构连接处的时变物理参数对研究结构动态特性与工程实际应用具有重要价值,由此提出了一种结构连接处时变非线性物理参数辨识方法。该方法利用每个子结构的动力学模型,将结构连接处的非线性恢复力作为模型的输入,利用最优控制理论与模糊数学的方法辨识出结构连接处的非线性恢复力,并应用子结构法计算出结构连接处的响应,最后利用最小二乘法拟和了非线性恢复力．计算出非线性恢复力的时变系数。仿真算例表明了该方法用来计算连接结构物理参数精度较高。且结果稳定,避免了迭代发散的现象。     

基于小波方法的时变动力系统参数识别

针对离散时变动力学系统,运用Daubechies小波对其激励和系统响应信号作小波变换,将变换后的响应和激励代入微分方程,利用Daubechies小波尺度函数的正交性,将微分方程转换成简单的代数方程组,求解方程组,从而识别出时变系统的物理参数.推导了单自由度和多自由度线性时变系统的参数识别方程,介绍了小波系数的计算方法,阐述了系统时变参数的识别思路.通过对系统参数连续、周期和突变3种时变情况进行仿真研究,证明了方法的正确性和有效性.     

基于滑动窗变步长等变自适应源分离的线性慢时变结构工作模态参数识别

为了仅从非平稳振动响应信号中在线识别线性慢时变弱阻尼结构的时变和瞬态的模态参数,提出一种基于滑动窗变步长等变自适应源分离(MWVEASI)的工作模态参数识别方法.该方法采用固定窗长技术,使得非平稳振动响应信号在每个窗内可近似看作是平稳的随机序列,线性慢时变结构可看作多个时不变结构.在每个窗内,再利用变步长的EASI算法...     

基于WMRA的隔震结构时变非线性参数识别

基于小波多分辨率分析(wavelet multi-resolution analysis,简称WMRA)理论,建立结构时变非线性参数识别方法,研究隔震结构在地震作用下表现出来的时变非线性力学行为。首先,以描述隔震支座的迟滞非线性Boucwen模型为研究对象,引入3阶有效数值差分技术,将运动方程中非线性模型的恢复力增量进行线性化,形成递推观测方程;其次,基于WMRA理论,将观测方程中每一待识别参数采用小波多分辨率展开,将模型参数识别问题转化成多元线性回归模型中小波重构系数的估计问题;最后,分别采用数值模拟、串联隔震体系(serial seismic isolation system,简称SIS)振动台试验测试数据,识别结构及隔震层参数随时间的演化规律,验证该识别方法的正确性和适用性,为隔震结构在施工、运营期各阶段状态评估提供一定参考。     

基于Hilbert变换的裂纹叶片时变物理参数识别

为了获得准确的时变物理参数以便于建立模型和故障诊断,将基于Hilbert变换的方法用于裂纹叶片的参数识别。将裂纹悬臂梁的一阶弯曲振动简化为一个具有时变刚度和阻尼的单自由度系统,并搭建实验台,用Hilbert变换分析实验测得响应信号和激励信号得到时变刚度和阻尼,实验结果验证了该方法的有效性。根据识别结果进一步对原有物理参数模型进行修正,并在一定范围内研究新模型中参数随外界条件的变化情况。数值计算结果表明,由修正后的模型得到的系统响应特性与实验观察到的现象一致。     

Taylor展开的线性时变系统参数辨识及误差分析

以辨识线性时变系统参数为目的,应用时变参数Taylor级数展开后变为定常系数多项式的特点,在利用实测系统响应数据建立的时变自回归滑动平均模型(Time varying-auto regressive moving average,TV-ARMA)基础上,对线性时变系统参数辨识方法进行研究.利用最小二乘法获得时变参数的定常待定系数.对输入、输出误差对参数辨识的影响以及算法对误差的放大作用进行分析,根据误差分析结果,以减少误差及提高效率和精度为目的,提出分段辨识方法以及处理参数边缘不连续的线性插值技术,提高辨识的效率和精度.在Matlab环境下对谐波快变以及线性慢变的时变参数进行辨识以及讨论,提出合适的分段长度.仿真结果显示,在一定的误差条件下,方法所获得的时变参数的轨迹与理论值比较吻合,所采取的措施具有较强的抗干扰性和高效性.     

加减速时间表的参数优化算法研究

在针式打印机中,加减速时间表的参数设置直接影响其打印效果及性能。本文介绍了加减速时间表参数设置对针式打印机性能的影响;给出了加减速时间表中加速、减速、匀速阶段的一次函数和指数函数速度公式、位相差公式和参数修正流程、方法;重点研究了加减速时间表参数设置的优化算法,通过捕捉实际脉冲与理论脉冲之间的差值来对加减速时间表的参数进行优化。     

时变刚度渐开线直齿轮啮合冲击响应的研究

由于渐开线齿轮啮合刚度的时变性,传动齿轮的振动具有非线性振动的性质。文章将啮合冲击区分成若干微区段,视各微区段啮合刚度为定值,采用时域方法辨识出相应模态参数,用直线拟合固有频率分布曲线,从而提出一种新的计算啮合冲击响应的方法,其计算结果与实验值相符,并给出了用固有频率作敏感因子诊断轮齿裂纹故障的例子。     

基于改进EMD分解的时变结构密集模态的瞬时参数识别

提出基于改进经验模态分解(EMD分解)识别含有密集模态的时变结构的瞬时参数的方法。通过波组信号前处理和正交化经验模态分解方法(OEMD)解决传统的EMD无法分解2个近频模态的固有模态函数(IMF)和IMF分量之间不正交这两个问题,将该方法应用于时变结构密集模态的瞬时参数的识别中,给出基于此方法识别时变结构密集模态参数的步骤,并通过一个含有密集模态的3自由度时变结构算例验证了该方法的正确性、有效性以及识别密集模态的优势。     

高速滚动轴承-转子系统时变轴承刚度及振动响应分析

高速滚动轴承广泛应用于机床主轴、航空发动机等转子系统中。在复杂运行工况下,滚动轴承的刚度表现出强烈的时变特性和非线性特性,往往是系统非线性的主要根源。考虑离心力、陀螺力矩、轴承内圈离心膨胀和热变形等因素,建立高速滚动轴承力学模型,计算轴承的时变刚度。将滚动轴承非线性模型与转子有限元模型集成,建立滚动轴承-转子耦合系统动力学模型。以FAG角接触球轴承(HCB7012E)为例,分别计算静载荷作用下的内外圈轴向、径向相对位移,并与舍弗勒轴承分析软件BearinX?的计算结果进行比较,验证了模型对静态位移仿真的精度。在不同轴承预紧状态下,仿真滚动轴承-转子系统在不平衡激励下的振动响应,并与试验结果比较,验证了模型仿真系统动态响应的精度。利用一个背对背安装的角接触球轴承-转子系统,研究在静载荷、不平衡载荷激励作用下滚动轴承刚度的变化规律,并计算时变轴承刚度作用下转子的时域振动响应及频域特征,为高速滚动轴承-转子系统设计、动力学分析与故障诊断提供依据。     

变负载对数控机床直线电机控制系统影响的研究

介绍了基于直线电机的数控机床进给系统的特点,通过理论推导分析了负载大范围变化时直线电机作为进给系统的误差机理,并利用专用实验设备模拟数控机床实际加工工况进行实验,结果验证了在负载大范围变化时单一模型控制下的直线电机进给系统的运动精度和定位精度较差。     

永磁直线电动机加速度反馈位置控制系统研究

分析了永磁交流同步直线电动机的数学模型,提出了基于扰动器的加速度反馈位置伺服控制系统,并研究了可选参数对其性能的影响。     

高线加速度下热与振动复合环境试验系统的分析

概述了高线加速度下热与振动复合环境试验的研究现状及意义，讨论了此类复合环境试验系统研制过程中遇到的离心机的设计、试验箱温度变化率和均匀度、离心力场下电动振动电枢偏离等技术问题，并对部分内容作了理论分析和相应的试验研究，提出了一些解决问题的途径。     

高加速度直线伺服系统高精度运动控制器设计

在中国国家自然科学基金重大项目《先进电子制造中的重要科学技术问题研究》资助下，针对先进电子制造装备中的核心问题——高加速度直线伺服系统的高精度定位控制展开研究。就高加速度直线伺服系统的高精度定位控制控制算法，高加速度直线伺服系统高精度运动控制器设计所涉及的理论研究进展提出总结报告。 针对影响系统性能的摩擦力和外部扰动，提出基于LuGre动态模型的摩擦力补偿控制、基于LuGre模型的摩擦补偿与干扰观测器相结合的控制方案、改进型干扰观测器结构(IDOB)、具有前馈控制的鲁棒内模控制结构、自适应鲁棒滑模控制算法等5种控制方案