基于扰动观测和补偿的PMSM伺服系统位置跟踪控制

针对存在参数摄动和外部扰动力矩的PMSM伺服系统位置跟踪控制问题,提出一种基于扰动观测和补偿的滑模控制方法。采用扰动观测器估计系统参数摄动以及负载力矩,并在此基础上对等效扰动进行补偿,减小了模型不确定性对系统控制性能影响,系统的位置跟踪误差由0.85 rad减小到0.35 rad;在保证系统稳定性的前提下,去除了常规滑模控制中的不连续控制项,有效地减小了抖振。实验结果表明,与工程上常用的PID算法相比,基于扰动观测和补偿的滑模控制算法不仅能够显著提高PMSM伺服系统的位置跟踪精度,而且能有效地削弱抖振。     

基于虚拟样机技术的压缩机曲轴动态特性研究

结合多体动力学和有限元方法对大型往复压缩机曲轴的动态特性进行了分析,建立了压缩机曲轴系动力学模型,分析得出了压缩机曲轴动态响应分析所需要的激励,并在这些激励力作用下计算其曲轴的振动响应,获得曲轴的位移应力分布情况,从而为曲轴机体的结构优化提供理论依据.     

永磁同步电机伺服系统的自适应模糊滑模控制

针对永磁同步电机伺服系统的跟踪控制问题,提出了一种基于扰动观测器的自适应模糊滑模控制方法.通过扰动观测器估计等效扰动,改善了系统的动态性能和稳态性能,并且只需要等效扰动的变化有界,而不是为零,放宽了要求;根据模糊控制原理引入3条模糊规则,在保证滑模条件的前提下有效地削弱了抖振;采用自适应策略估计模糊系统参数的最优值,简化了控制器的设计.实验结果表明,与常规自适应模糊滑模控制相比,本文提出的控制方法不仅能够有效地减小跟踪误差,而且能够改善参数估计过程,保证了参数估计的有界性.     

基于概率密度演化方法的火炮输弹过程不确定性分析

为分析火炮输弹过程不确定性参数对输弹一致性的影响，提出基于概率密度演化理论的输弹过程不确定性分析方法。建立某火炮输弹机的ADAMS动力学模型，根据概率密度守恒原理推导输弹过程的广义概率密度演化方程，以弹丸状态变量和输弹过程随机参数的联合概率密度函数建立状态空间与概率空间之间的联系。根据物理状态的演变引出概率密度的演化，并基于Lax-Wendroff格式的有限差分法求解输弹响应的概率密度函数。与文献［20］试验结果对比，输弹ADAMS 动力学模型的仿真位移曲线与试验数据基本吻合，验证了模型的准确性；分析了不同工况下参数不确定性对弹丸响应的影响，得到了响应均方差。结果表明：与蒙特卡洛（MC）方法的结果对比，该方法计算的响应概率密度函数在形式与精度上都比较准确，验证了该方法的适用性；随着输弹角的增大，响应的波动范围扩大。     

空投货台摆荡阶段流体-固体耦合建模分析

为获得空投货台摆荡阶段的精确动力学响应,考虑货台大幅度摆荡对空气产生的非定常效应,基于平衡点法构建了空投吊挂系统多体动力学模型,并采用基于ALE格式的有限体积法建立了空气流场模型,在此基础上推导建立了非定常流动作用下的货台-空气流体-固体耦合分析模型。通过数值算例研究:验证了该多体动力学模型的鲁棒性和正确性;明确了层流非定常模型能较好地描述流体对平板的作用力,可用于空投货台摆荡阶段的流场分析;对比指出通过流体-固体耦合分析得到的非定常流动气动力显示出震荡特性,而定常流动假设模型会给货台带来类似粘滞阻尼的特性,其减速效果要比非定常流动模型强烈。     

某火炮炮口制退器性能的研究

对装有炮口制退器的车载炮膛口冲击流场进行数值模拟,得出高低角为17°,方向角为0°情况下膛口及车身上流场复杂波系结构.根据计算结果分析了膛口和车身上冲击波的发展规律.在火炮发射过程中车身最大压力值为169.573 3 kPa.结合流场模拟结果计算了炮口制退器效率,得到制退器效率为35.008%.数值模拟结果为计算车身在冲击波作用下的动态响应提供了先决条件,为火炮的结构设计提供了参考.     

材料组分含量对火炮复合材料身管残余应力的影响

本文建立了计算含金属内衬的复合材料身管加工过程中产生的热残余应力和应变的模型,给出纤维和树脂的体积含量对残余应力影响的模型,编制了计算复合材料身管的残余应力的程序,分别计算了多种纤维树脂比例下复合材料身管中的热残余应力。通过调节纤维和树脂的含量可使得复合材料身管中的残余应力达到较优值。     

基于2D自适应补偿原理的压电自感知执行器振动信号分离技术

针对压电自感知执行器电学物理模型，分析了现有的提取结构振动信号方法存在的问题，改进了一维最小二乘均方自适应补偿系统的设计，提出了利用二维最小二乘均方自适应算法实现压电自感知执行器传感与激励信号间的动平衡分离，设计了基于TMS320LF2407DSP的二维最小二乘均方自适应信号分离系统，实现了对压电自感知执行器输出信号大小、相位的二维补偿，并从理论上进行了收敛性证明。实验结果证实，基于二维最小二乘均方自适应算法可真正实现压电自感知执行器传感与激励信号完全的、不失真的理想分离。     

虚拟仪器在压缩机型式试验测试中的应用研究

在对某压缩机企业的压缩机型式试验现场和要求分析的基础上,依据压缩机型式试验的国家标准,研究了压缩机各项性能参数的测试方法,给出测试解决方案,实现了一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的压缩机型式试验测试系统,对系统软硬件设计进行详细介绍,现场运行测试表明,与传统仪器构建系统的方法相比,采用虚拟仪器技术效率高、性能可靠、使用方便.     

火力线跟踪与瞄准的鲁棒控制

无人炮塔火力线调动过程中,火力瞄准机构运动使动力系统参数摄动,而连续射击时的冲击又使系统有较大外部干扰.针对火力线动力系统中这两个不确定性因素,提出非奇异终端滑模变结构鲁棒跟踪控制方法.该控制策略中,控制结构不变部分使火力线标称动力系统渐近稳定,控制结构变化部分使上界已知的不确定动力因素得到抑制和补偿.通过对某无人炮塔一火炮动力系统的仿真实验,验证了所提方法的有效性.该方法还为某些武器发射平台高精度瞄准控制设计提供有益参考.