斜拉索基于最优控制力的振动控制

采用Spencer的MR模型对斜拉索和MR阻尼器组成的系统进行了动力分析.基于最优控制力将主动控制算法(线性最优控制算法、特征结构配置法)与施加电压的切换方法(剪切优化控制法、基于阻尼器出力和速度法)有机结合,并考察了MR阻尼器安装位置、斜拉索基频及激励荷载大小等各种因素对MR阻尼器制振效果的影响.研究结果表明:MR阻尼器对斜拉索半主动控制的减振效果优于最优的被动控制,并优于最优的粘性油阻尼器.     

随机时延网络控制系统的状态反馈控制

通过将随机时延转换为系统的不确定性,研究了网络控制系统的鲁棒H2/H∞控制问题,给出了状态反馈控制器的设计方法,使得闭环系统是渐近稳定的,且使得闭环系统传递函数Tωz的H∞范数不超过一个给定的上界,以保证系统的鲁棒稳定性,同时使得闭环传递函数Tωz的H2范数满足一定的条件,以保证系统具有比较好的H2范数表征的系统性能.仿真实例验证了所该方法的有效性.     

模糊神经元PID在培养箱温控系统中的应用

针对传统PID控制算法难以实现对非线性、慢时变以及大惯性的婴儿培养箱温度控制系统的高精度控制问题, 设计了一种模糊神经元PID控制算法. 采用模糊算法在线调整神经元PID控制算法的比例系数、比例学习效率、积分学习效率和微分学习效率, 并结合机理分析和阶跃响应法构建婴儿培养箱温度控制系统数学模型, 运用MATLAB进行控制仿真. 实验表明, 该控制算法具有控制精度高、稳定性好以及响应速度快的特点.     

基于泽尼克多项式的单压电变形镜PID控制

为了提高变形镜的控制精度及简化控制, 提出采用基于泽尼克(Zernike)多项式的PID控制算法, 实现对单压电变形镜的闭环反馈控制. 首先, 建立基于Zernike多项式的PID闭环控制模型. 其次, 搭建基于哈特曼波前传感器的自适应光学测试平台, 使用62单元单压电变形镜进行闭环控制实验. 最后, 通过相位片模拟扰动像差, 并对扰动像差进行实时PID闭环校正. 实验结果表明: 在相位片旋转速度和外界扰动像差相同的条件下, 采用基于Zernike多项式的PID控制算法对波前像差进行校正, 比采用直接反馈方法校正精度提高了50%左右. 证明采用基于Zernike多项式的PID控制算法能提高单压电变形镜动态像差的校正精度以及简化控制系统.     

基于K-L分解的斜拉索-磁流变系统建模及减振控制研究

针对斜拉索-磁流变阻尼器系统, 提出一种数据驱动的分布参数系统建模方法. 利用K-L时空分解方法得到表征系统空间结构的空间基函数, 将其与系统输出作内积求出表征系统状态幅值的时间序列, 根据时间序列和外载荷等数据信息, 利用递推最小二乘算法辨识时域ARMAX模型, 将空间基函数与时域ARMAX模型进行空间重构得到空间ARMAX模型, 最后对该时域ARMAX模型进行预测控制. 实验结果表明 建立的分布参数系统模型计算量小、精度高, 可以满足实际工程要求; 采用的预测控制方法能够对斜拉索-磁流变阻尼器分布参数系统模型进行有效的减振控制.     

非稳态油膜力作用下偏角不对中碰摩转子系统振动特性分析

建立了非稳态油膜力、碰摩力作用下,偏角不对中轴系的横向振动模型,将Jeffcott转子模型推广至约束条件下的轴系振动模型,通过引入转子间的位移约束,由Lagrange方程导出了不对中轴系系统的振动方程.仿真研究表明:由于不对中的存在,轴系横向振动是强非线性、非定常、同时含有自激励、参数激励和外激励的三自由度振动系统;由于从动轴与主动轴的不对中,导致了转轴间的运动约束,使轴系横向振动系统比Jeffcott转子动力学模型所描述的振动系统少了一个自由度.随着偏角不对中量、转轴质量比的变化,系统出现周期、概周期、混沌运动特征.不对中轴系处于概周期运动时,呈现出自激振动特征.其结果可为旋转机械故障诊断、轴系对中及设备的安全运行提供更为准确的理论参考.     

锅炉燃烧控制系统故障诊断观测器的仿真研究

针对目前故障诊断观测器设计难以满足实际工程对多性能条件的技术要求,利用建立线性矩阵不等式方法,引入故障灵敏度指标,并分析多个指标之间的相容性问题,用极值的方法计算确定指标的取值范围,最终提出故障诊断观测器的设计方法.以锅炉燃烧控制系统为例,对恒偏差型故障、脉冲型故障进行计算机系统仿真研究.结果表明,与满足单一稳定性指标的观测器相比,所提出的故障诊断观测器对干扰有较强的抑制作用和较高的故障灵敏度.     

PI控制的有时延遥操作系统仿真平台的建立

对二自由度主从遥操作机器人进行了详细的运动学和运动力学分析,得到了二自由度机器人的状态空间方程,再此基础上建立了遥操作系统中各个子系统详细的数学模型,搭建了一个比较完善的遥操作系统研究的仿真平台.为从端机械臂设计了PI控制算法来控制从机械手,使之跟随主机械手的运动.最后,在该实验平台进行了主从遥操作机械手的位置跟踪和力反馈实验.实验结果说明,当系统存在固定时延时,在本地PI控制器的作用下,从机械手在自由空问运动时,系统具有较好的稳定性和跟踪性能;而从机械手与坚硬的环境交互作用时,遥操作系统的稳定性要受到影响,主从机械手的运动有一定的波动.这就证明了力反馈对有时延遥操作系统的稳定性有不好的影响.但总体上说,在人手对主机械手有一定控制能力的条件下,PI控制器能在一定程度上保证从机械手对主机械手的位置跟踪.     

昆虫酚氧化酶抑制剂的活性预测模型

采用电性拓扑状态指数(En)表征昆虫酚氧化酶(PO)抑制剂的分子结构,通过最佳变量子集回归的方法建立了57种PO抑制剂抑制活性(pIC50)的多元线性回归模型,非交叉相关系数和交叉相关系数分别为0.920和0.908,经Jackknife和变异膨胀因子(VIF)检验具有良好的稳定性和预测能力.该模型显示影响PO抑制剂抑制活性的主要因素是—OH,—O—和C=O等分子结构片段.以模型中的3个参数E13,E14,E16为人工神经网络输入层,设定3∶6∶1的网络结构构建人工神经网络的BP算法模型,相关系数达到0.988.结果表明,与多元线性回归模型相比,BP人工神经网络模型的相关性和预测能力均有较大的提高.     

基于近似逻辑的不完全指定FPRM函数的功耗优化

基于精确逻辑的逻辑综合和优化方法已有广泛的研究. 但有时并非需要精确逻辑, 从而可利用这种特性进行关键指标的综合和优化. 本文提出了基于近似逻辑的不完全指定固定极性Reed-Muller (Incompletely Specified Fixed Polarity RM, ISFPRM)逻辑函数的逻辑优化方法. 首先建立基于二级逻辑的功耗估算模型和近似电路的设计效能评估模型, 然后提出基于近似逻辑的ISFPRM函数的优化算法, 并用遗传算法加以实现. 所提算法应用于MCNC标准电路进行测试, 结果表明在一定的面积约束下, 电路每增加1%的误差率获得12%~18%的功耗优化     

斜拉桥模拟试验平台的振动特性测试及分析

以宁波某跨海大桥为原型,结合桥梁激励系统、传感器、数据采集处理系统和拉索-阻尼减振系统,搭建斜拉桥振动试验平台,并模拟不同车辆载荷及行驶速度工况下的拉索振动响应试验;同时,分别利用液压阻尼器和橡胶阻尼器对斜拉索振动的抑制效果进行分析.结果表明,斜拉索振动幅度随车辆行驶速度、载重的增加而变大;橡胶阻尼器对长拉索减振效果明...     

分数阶不确定R?ssler混沌系统的自适应滑模同步

利用自适应滑模控制方法研究了带有模型不确定性和外扰的R?ssler混沌系统的同步问题,得到分数阶不确定R?ssler混沌系统取得自适应滑模同步的充分条件,并将分数阶的相关结论平推至整数阶系统。最后,通过MATLAB仿真实验验证了结论的正确性。     

再生型车削颤振的动力学建模与稳定性分析

在分析再生型数控车削颤振产生机理的基础上, 建立了再生型外圆车削颤振系统动力学模型, 推导了稳定性极限切削深度和主轴转速与车削系统相关动力学参数的关系, 通过Matlab软件仿真分析得到极限切削深度和主轴转速的稳定性叶瓣图. 结果表明, 提高机床振动系统的等效刚度、等效阻尼比能增大稳定性叶瓣图的稳定区域, 而提高方向系数、切削刚度系数和切削重叠系数则使稳定性叶瓣图的稳定区域变小; 提高机床振动系统固有频率会使稳定性叶瓣图曲线向右移动, 更难激起车削系统的颤振.     

硫铝酸盐水泥复合调凝剂的制备及其性能研究

为了有效地控制硫铝酸盐水泥的凝结时间, 研究了不同掺量葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、硫酸铝及氢氧化锂在复掺和混掺条件下对硫铝酸盐水泥凝结时间和工作性能的影响. 结果表明: 在以一定比例复合的柠檬酸钠和葡萄糖酸钠二相体系中, 再加入水泥质量1%～3%的硫酸铝或0.4%～1.5%氢氧化锂制成的三相调凝体系, 可以更灵活有效地控制快硬硫铝酸盐水泥的初凝结时间, 并可以更好地改善硫铝酸盐水泥的工作性能及常温体积安定性.     

车载动力电池振动特性分析

车载动力电池是新能源汽车的能源供应系统,行车过程中的振动、冲击激励可能导致相应的故障,甚至安全事故。据此,将电池--车辆简化为五自由度系统并开展振动特性研究,通过拉普拉斯变换将振动微分方程化为五元一次方程组,利用Matlab符号运算获得传递函数表达式,并对螺栓联接电池组安装方案进行分析,获得其振动的幅频特性曲线,结果表明其敏感频率与路面激励、座椅频率相近,据此分析位移传递函数随安装刚度、阻尼变化曲线,依据该曲线可选择合理的安装刚度和阻尼。     

热载荷对机械密封动环振动特性的影响分析

在高参数复杂工况条件下,机械密封摩擦副密封动环的固有振动特性将严重影响机械密封系统的工作性能及使用寿命。研究针对高参数波纹管机械密封装置摩擦副密封动环,建立了其动力学模态模型,进行了有限元分析,通过计算得到了动环在有无热载荷条件下的前十五阶固有振动频率、振幅及主振型;对动环在有无热载荷条件下的前十五阶模态振型变化趋势进行了对比分析,得到了动环周围的温度场对其固有振动频率的影响情况和动环的固有振动频率随模态阶数的变化规律。     

声光双稳态混沌特性的研究

对声光双稳态系统的稳定性进行了理论分析,用图解方式研究了不动点的稳定性,用数值求解的方法,确定了分岔点的具体位置,同时对系统经过倍周期分岔和阵法混沌途径产生混沌进行了分析.通过对系统状态随参数变化的分岔图和最大Lyapunov指数变化情况的比较分析发现本文的结果是自洽的.     

一种WiMAX上行可变步长功率的控制算法

功率控制技术是无线通信系统需实现的关键技术,根据IEEE802.16协议要求和WiMAX系统同频干扰特性,WiMAX系统上行链路需要一种合理的功率控制算法.因此,通过改进传统闭环功率控制算法,使得算法中功率控制步长可根据上行链路信道质量而改变,并由此得到一种应用于WiMAX系统上行链路的可变步长功率控制算法.最后通过仿真对比得到算法收敛因子的合理取值,验证了可变步长功率控制算法可有效提高功率控制精度和收敛速度.