压电作动器的迟滞非线性建模和实时补偿控制仿真

压电作动器的迟滞非线性不同程度的影响了作动器的性能,降低了系统的稳定性,甚至使得系统不稳定,尤其在振动主动控制应用中,要求系统具有极强的实时性,否则由于相位滞后控制效果将会受到严重影响.在研究了各种迟滞非线性模型和补偿算法的基础上,采用PI迟滞算子对压电作动器建立一个纯现象的模型来准确描述其迟滞现象,参数的线性不等式约束保证了求解的唯一性和模型的可逆性.在此基础上利用PI逆模型设计补偿器来补偿迟滞非线性.仿真结果证明了控制算法的正确性和有效性,并有效抑制了迟滞的影响,保证了理想的跟踪精度.     

考虑外部阻抗的压电叠层作动器机电耦合模型

压电叠层作动器在结构振动控制及其它场合表现出良好应用前景,建立能够反映其物理本质的数学模型非常重要。以压电材料的本构关系以及杆的纵向振动方程为基础,考虑外部阻抗的影响,推导了短路机械阻抗、电阻抗以及转换系数的表达式,并构造了转换方程,从而建立了能够描述压电叠层作动器与主体结构之间机电耦合特性的阻抗模型。理论分析和数值模拟结果表明外部阻抗对这些参数有重要影响：当两端的外部阻抗完全相同时,作动器的电阻抗和转换系数有最高的共振频率,作动器可看成两个具有固定-自由边界条件的作动器的串联。其它情况下则均有不同程度的降低。因此,为实现更好的控制效果需要考虑阻抗匹配问题。     

基于电磁作动器的SPWM振动主动控制技术研究

开发了一种采用电磁作动器的SPWM振动主动控制系统。简单介绍了电磁作动器的数学模型，通过仿真分析与试验分析了解了作动器的作动特性。阐述了SPWM的调制原理与频谱分析。对某中型货车发动机振动主动控制系统进行了控制规律研究，并应用单片机技术对控制系统进行了减振试验验证。结果表明发动机振动衰减明显，该振动主动控制系统的设计是可行的。     

智能作动器Preisach迟滞参数辨识及补偿研究

针对实现智能作动器精确运动需对迟滞非线性进行辨识、补偿问题,采用奇异值分解方法辨识Preisach模型参数,构造变幅值谐波输入信号满足持续激励条件;基于辨识模型设计逆模型前馈补偿Preisach迟滞非线性;通过压电平台检验该辨识、补偿方法。实验结果表明,奇异值分解法可有效辨识迟滞效应非线性模型,基于辨识结果的逆模型补偿可减小跟踪误差89.5%。     

基于内点法和拉格朗日乘子法的混合试验冗余作动器控制方法

土木工程结构试验中,作动器使用数量多于所要控制的自由度数量时会产生冗余作动器控制问题.为此,提出基于内点法和拉格朗日乘子法的冗余作动器控制方法,给出作动器系统能力可行域的求解方法,该冗余作动器控制方法在控制方程中以三参量的形式考虑了单台作动器的出力范围.以MATLAB为平台计算了作动器能力可行域和冗余作动器出力值,结果...     

电磁式作动器控制转子振动的理论分析与实验研究

本文在研制电磁式作动器及其振动控制系统的基础上，分析了电磁式作动器的力学模型，对具有不平衡转子的振动进行了控制实验研究。结果表明，电磁式作动器具有较好的可控刚度和阻尼特性；在共振频率外，转子振动幅值减少了５０％￣８０％。     

一种作动器位移参数的检测方法

根据校准作动器位移量的要求,以位移测量仪作为长度标准器,配备了3种专用检测附件,组成作动器位移量测量装置.经试验分析,该装置测量准确度能够满足作动器位移量的测量要求,并且便于在现场进行装配.使用该装置,对作动器进行多次测量,并对测量结果进行不确定度分析,其测量结果表明,动作器位移量测量装置的工作原理及性能,能够满足各种作动器的位移量测量要求.     

压电智能桁架作动器的数目和位置的优化配置

由于离散型智能桁架结构的固有特性和作动器的优化配置是高度耦合的,即结构的固有特性影响着作动器的优化配置,相应地,作动器配置的数目和位置反过来影响结构的固有特性,很难预先给定一个作动器数目的确定准则.利用优化的方法来讨论压电类结构中作动器数目和位置的优化配置是一种较好的选择.基于结构耦合模态的最优控制,建立了考虑作动器数目和位置优化配置以及控制器参数的优化模型.针对设计变量,提出了一种基于遗传算法的优化策略.数值算例的结果表明,采用优化的方法来确定作动器的优化配置是可行的、有效的.     

磁致伸缩作动器的设计与性能分析

在分析超磁致伸缩材料特性的基础上设计了一种微位移作动器．通过有限元分析，对作动器的结构进行优化，得到均匀的偏置磁场和激励磁场；设计了预压力加栽结构和强制冷却结构．对该作动器的动、静态性能进行了测试，结果表明：作动器基本上工作在线性区域内，其位移伸缩量大，低频动态性能较好，高频谐波分量影响较小，相位延迟较小，同时也证明了对作动器的磁场分析和结构优化是正确的．     

故障仿真在电液伺服系统故障诊断中的应用研究

本文将故障仿真技术引入到电液伺服系统中,以一个试验用电液伺服系统作为研究对象,对其进行故障建模和仿真.通过对电液伺服系统的建模,引入了一个非线性状态空间模型来描述电液伺服系统的动态特性.并且应用了Matlab提供的模拟仿真工具Simulink实现了模拟仿真.通过仿真结果与实际系统比较,验证了理论模型描述实际电液伺服系统动态特性的准确性.     

设备远程监测与诊断系统UML模型的研究

从提高设备远程监测和故障诊断系统灵活性的角度出发,以实现软件系统在设备状态监测领域的复用为目标,采用UML(统一建模语言)建立了面向监测和诊断领域的软件体系结构模型,提出了适合于远程在线监测的混合胖Web客户端构架模式,并在实际项目中验证了该模型的有效性.     

制动器动态特性的仿真研究

采用ADAMS建立双块式电磁制动器的动力学仿真分析模型,并对其进行模拟仿真,产生制动臂在制动过程中各个方向的加速度时域图。经过对各种曲线图的比较,明确在制动过程中弹簧的刚度系数、制动时间以及制动臂振动之间的相互关系。     

基于解析模型的气制动系统泄漏故障诊断研究

针对客车气压制动系统中存在的泄漏故障的问题,提出了一种基于解析模型的客车气压制动系统泄漏故障诊断的方法。通过对气制动系统中的关键部件制动总阀及制动气室的工作状态进行分析,建立了正常状态下的客车气制动系统制动气室压力特性的理论模型,该模型能够预测制动过程中制动气室中的瞬时气压值。搭建了整车气压制动系统模拟试验台,该试验台可针对整车制动系统进行制动性能模拟试验。在模拟制动过程中对制动气室中气压变化量进行测量,将归一化后的试验值与理论值进行比较,对气制动系统有无泄漏故障的存在进行了诊断。试验结果表明,该方法能很好地对气制动系统泄漏进行故障诊断。     

基于SIMULINK的高炮随动系统仿真研究

高炮随动系统是整个高炮武器系统的核心部分,随动系统性能的优劣将直接影响防空武器系统的整体作战效果.为提高自行高炮武器系统的综合保障能力,使武器系统形成最佳战斗力,必须使随动系统性能参数满足高可靠性、高速度、高加速度等性能指标的要求.因此研究高炮随动系统参数的选取、参数变化对系统性能的影响是非常重要的.本文以某型高炮为例,在分析该高炮随动系统的工作原理和控制规律的基础上,采用MATLAB的动态仿真平台SIMULINK建立了高炮随动系统的动态模型,并对其进行了实时仿真和分析,从而得到了控制器的最佳参数选择.仿真结果验证了该系统满足所给定的动静态特性的要求,既可以指导实际系统中参数的调整,又可以为新型火炮随动系统的设计提供可靠的参考依据.     

基于MATLAB的车辆制动过程仿真研究

采用车辆动力学原理和MATLAB/SIMULINK仿真相结合的方法,分析了普通制动系统和装有防抱死制动系统(ABS)车辆制动过程中各参数的动态变化规律.同时经过单轮的试验研究,证实仿真计算与实验结果吻合度很好,为ABS制动过程的研究提供了一套有效的方法.     

Research on Hydraulic System of Hydraulic Driven Garden Pulverizer Based on AMESim Simulation

To analyze a certain type of trees crusher working condition,to consider the limitation of electric,the motor driven pulverizer can only work in a fixed place. Therefore,a set of hydraulic system is used to replace the motor. So it can get rid of electricity,and move conveniently,applying to the suburbs,parks,roadsides,which means expanding the range of application. Secondly,in view of the pulverizer speed higher than the motor speed,it is necessary to add the auxiliary speed regulating device. Besides, to adjust speed is more troublesome,and the hydraulic motor can directly drive the pulverizer. Therefore to adjust the flow of the hydraulic motor can change the speed of the pulverizer. In addition,base on the characteristics of work start,and stop,with a long time,big moment of inertia for Pulverizer,and it is the growth process of the motor driving pulverizer. The rotary inertia equivalent to the motor end will increase the square of the reduce ratio,and the load of the machine obviously. Driving by hydraulic motor straightly,and this problem will be avoided. Finally,in the light of the large start-up torque,and the high speed at working time of the pulverizer,the constant power pumps is choosed to meet the work demand. Constant power pumps can adjust the flow and pressure according to the different load automatically,thus more energy are saved. Hydraulic system simulation model is established based on the AMESim simulation,which verify the scheme is feasible.     

基于Internet的泵站远程状态监测与故障诊断系统研究

研究设计了基于Internet的泵站远程状态监测与故障诊断系统.系统提供了基于参数监测和仿真运行的状态监测方法,支持多种参数显示方式.水泵的各种参数被动态地监测和显示,运行状态也可以在远程状态监测计算机上进行模拟;提供了经典平稳信号分析方法和先进的非平稳信号时频分析方法用于及时诊断水泵的故障,预测运行趋势.先进的浏览器/服务器(B/S)结构在本系统得到应用,所有数据、方法和信号分析与故障诊断软件均置于服务器上.利用服务器的并行事件处理能力,可同时完成多个泵站的监测和诊断工作.     

基于ProCAST的制动铸件精确成形数值模拟与工艺提升

目的 针对排气制动阀铸造工艺控制不当会产生缺陷这一问题,结合模拟分析,提出合理的铸造工艺方案,以减少铸件缺陷。方法 基于ProCAST软件对蝶阀阀体铸造工艺进行模拟,研究阀体铸件在充型、凝固过程中的速度场、温度场、固相率分布和缺陷分布,并根据模拟结果对工艺进行优化。结果 添加侧冒口和冷铁后,阀体的缩松缩孔缺陷得到了有效控制,缺陷体积减少了95%以上,获得了完整铸件。结论 通过铸造模拟有效指导了排气制动用蝶阀的生产实践,优化了生产工艺,节约了生产成本。