梯度正则化法在土壤非饱和水分运动参数反演中的应用

基于多孔介质流体动力学理论和参数反演辨识技术,建立了非饱和土壤水分运动反问题的数学模型及最优化模型,并采用梯度正则化方法对非饱和土壤水分运动参数进行反演辨识.数值算例反演结果表明,采用梯度正则化方法对解的先验信息依赖极小,解决了参数初值对反演结果的敏感性问题,且反演结果与测试结果具有很好的一致性.     

基于LuGre模型实现精密伺服转台摩擦参数辨识及补偿

为降低摩擦对光学精密伺服转台速度跟踪精度的影响,提出了基于LuGre模型的转台摩擦参数辨识和补偿方法.首先,分析转台在自由减速过程中的速度过零现象,采用遗传算法拟合减速曲线从而获得转台摩擦参数和转动惯量;然后,通过仿真实验验证辨识方法;最后,利用辨识得到的参数计算摩擦补偿并叠加到转台速度伺服系统.实际实验系统的数据更新...     

基于RBF神经网络的最佳滑移率在线计算方法

针对汽车制动过程的非线性特征及其最佳滑移率在线估计的复杂性,提出一种基于Burckhardt模型的最佳滑移率在线辨识方法.分别用3个以工况为参数的径向基函数神经网络作为Burckhardt模型的3个参数;采用粒子群算法和结构化非线性参数优化方法相结合的混合参数优化方法估计3个径向基函数神经网络的所有参数,由该改进的Burckhardt模型即可产生任意工况下的纵向附着系数一滑移率(μ-s)曲线;在保证在线辨识精度的前提下,根据最佳滑移率等分原则选取一定数量的工况参数以构成Burckhardt模型的参数集,设计出基于实时μ-s数据的最佳滑移率在线辨识策略,完成最佳滑移率辨识系统构建.在线控制动系统中的仿真验证了所提出的最佳滑移率在线辨识方法的可行性和有效性.     

激光淬火U71Mn钢轨面淬硬层的材料参数反演分析

对激光淬火U71Mn钢轨淬硬层和母材进行纳米压痕试验,由载荷-压深曲线计算得到弹性模量和纳米硬度;建立淬硬层纳米压痕的轴对称有限元模型,基于幂强化模型并结合迭代法对载荷-压深曲线进行反演分析,确定幂强化模型的材料参数,并对反演分析的有效性进行验证。结果表明:淬硬层的平均弹性模量和纳米硬度分别为220.3,11.8GPa,与母材相比分别提高了4.9%和187.8%,且二者在淬硬层中分布较为均匀,仅在边界处发生突变;反演分析得到淬硬层的特征应力为3 146.0MPa,特征应变为0.038,应变硬化指数为0.64,名义屈服强度为498.3MPa;由反演分析得到的应力-应变曲线与给定参数确定的应力-应变曲线的吻合程度较高,说明此反演分析方法有效。     

基于Stribeck曲线的液压缸劣化趋势评价

为了评估液压系统的工作状态,提出了基于Stribeck摩擦模型的劣化程度评估方法。通过机理解析建立液压缸动力学模型,将实际系统可测量位移数据以及利用位移信号差分处理得到速度信号和加速度信号作为系统输入,其他测量数据和已知参数组成系统输出,设计双时间尺度最小二乘法辨识未知参数。将辨识的摩擦系数用于刻画Stribeck曲线,通过比较不同时间段的Stribeck曲线建立劣化指标,并分析相应缸体劣化程度。通过数值仿真验证理论的合理性和有效性。     

基于改进BP神经网络的鸟体材料参数反演

针对鸟撞飞机结构耦合解法中鸟体建模问题所遇到的困难,基于神经网络理论,建立了用于鸟体材料参数反演的改进BP神经网络模型。利用此模型和鸟撞平板实验测量值,以有限元分析的响应数据训练网络,实现了对鸟体材料参数的反演。由鸟体材料参数反演值计算得到的数值结果和实验结果吻合较好,说明基于神经网络的参数反演方法适用于解决鸟体材料参数反演问题,该方法为进一步提高鸟撞有限元数值模拟耦合解法的精度提供了有力的保证。     

应用稳态误差分析辨识LuGre模型参数

为精确得到模型的动静态参数,提出了以稳态误差分析为基础的模型参数辨识方法.首先,确立了伺服系统的稳态误差与其输入信号、干扰信号的关系,并以此为基础消除了转矩纹波对摩擦模型参数辨识的干扰;然后,利用稳态误差推导摩擦力矩,采用遗传算法辨识动静态参数;最后,利用辨识后的模型进行摩擦补偿,分析其补偿效果.实验结果表明,补偿后的...     

考虑关节刚度的轻型模块化机器人标定方法

轻型模块化机器人多采用谐波减速器驱动,谐波减速器的刚度低且具有高度非线性特征,因此难以采用线性参数辨识的方法获取关节刚度,故提出一种新的标定方法以提高机器人定位精度。首先,基于谐波减速器刚度特性曲线,建立机器人静刚度误差模型;然后利用激光跟踪仪测量机器人位置得到综合误差;之后,采用静刚度误差模型预估由于关节刚度引起的误差并从综合误差中分离;最后,采用最小二乘方法辨识实际D-H参数,结合刚度误差模型实时预估机器人末端误差并加以补偿。实验结果表明,该方法能够有效提高该类机器人的定位精度。     

基于扩张状态观测器的迟滞非线性系统辨识

针对一类迟滞非线性系统提出一种参数辨识新方法。通过构造合适的周期输入信号,分析Bouc-Wen模型的积分特性,该特性在后续线性参数与迟滞参数辨识中起到重要作用。利用扩张状态观测器获得系统状态和等效扰动构造方程组,实现线性参数和非线性参数的分离辨识,所有参数通过线性方程组求解得到。通过数值仿真验证了方法的有效性。最后,方法应用于一类压电系统的迟滞非线性模型辨识,所得模型能够很好地反应实际系统的特性。     

移动质量简支梁耦合时变系统建模与实验设计

建立了移动质量简支梁耦合时变系统的动力学模型,通过数值仿真分析了移动质量速度及加速度对耦合时变系统模态参数的影响,得到移动质量诱导产生的附加阻尼。设计并搭建移动质量简支梁实验系统,通过参考实验得到实验系统的初始阻尼,并分别采用频域和时域模态参数辨识方法对质量块不同移动速度下的实验系统进行辨识。结果表明,所建立动力学模型能够对移动质量问题进行准确描述,实验系统可为时变结构动力学分析的理论研究提供实验支持,特别是对时变结构模态参数辨识方法进行实验验证。