振动脉冲控制法

本文属于振动主动控制研究。文中对脉冲控制法进行理论和实验研究。提出补偿脉冲法以减少计算量;提出了外推一脉冲控制法;提出预报脉冲控制法;使分散算法软件化,使控制主机的运算速度提高4倍;设计安装控制实验系统对上述方法进行试验验证。控制效果达80%左右。     

汽车液压阻尼器的四段线性化模型

通过对现有某车用液压阻尼器的实验研究和车辆悬架系统动力学仿真研究，发现这种阻尼器的动力学特性存在复杂的非线性行为。为准确描述这类阻尼器的动力学特性和进行汽车悬架系统的动力学仿真研究，本文根据阻尼器的实验数据，提出一种新型四段线性化阻尼器模型，并建立其相应的数学模型。通过汽车悬架系统的动力学仿真研究表明，采用四段线性化阻尼器模型，汽车悬架系统簧载质量在不同路面不平度函数作用下的加速度响应和均方根加速度响应随频率变化不会出现大的波动。与等效线性化阻尼器模型相比，四段线性化阻尼器模型，能较好降低汽车悬架系统簧载质量的加速度响应和均方根加速度响应，有利于提高汽车乘坐舒适性和行驶稳定性，并为新型阻尼器设计提供一个新的思路。     

数字式横风传感器设计与实现

基于风洞实验提出了一种自动监测横风风速及风向的设计方案,研制出一种数字式横风传感器;通过建立数学模型,重点分析讨论了气流压差和空气密度对横风风速的影响,依据空气动力学相关理论推导出横风风速计算公式,给出了设计参数并进行了实验验证;简要介绍了传感器硬件电路结构和工作原理,以及下位机软件程序设计;差压传感器通过横风探头感应气流变化采集压差信号,温度传感器监测环境温度,通过查表法得到空气密度,微处理器MSP430结合气流压差和空气密度计算出风速;采用IIR数字滤波算法,有效抑制了压差信号的高频噪声干扰;通过异步通信方式对传感器进行零点标定,消除零点漂移。     

末端质量作用下变长度轴向运动梁的振动特性

对带集中质量,变长度(或速度)轴向运动梁的振动特性采用两种精确方法求解.首先,对变长度轴向运动Euler(欧拉)梁横向自由振动方程进行化简,通过复模态分析得到本征方程,并在有集中质量的边界条件下得到频率方程,用数值方法求解固有频率和模态函数.然后,采用有限元方法建立运动梁自由振动的方程,求解矩阵方程得到复特征值和复特征向量,结合形函数得到复模态位移.最后,将两种方法的计算结果进行了分析和对比.数值算例的结果表明:不同的轴向运动速度和集中质量对变长度轴向运动梁的振动特性有显著影响,两种计算方法的结果接近且均有效.     

考虑人载的汽车多自由度3维动力学模型

在目前的汽车柔顺性分析中,通常使用的2/4/7自由度动力学模型一般都未考虑车中人载质量,而在有人载与无人载时,汽车的动力学模型是不同的,它们代表了不同的动力学系统。因此未考虑人载质量的汽车动力学模型不能全面、准确地给出汽车的动力学特性,不能准确地反映柔顺性所包含的车身垂直方向、俯仰与侧倾振动,以及车轮跳动的加速度等物理量的变化。本文提出了考虑车中人载质量-座椅附加系统的汽车振动分析的3维动力学模型,给出了系统相应的动力学方程,并以轿车为例,给出了不同模型的动力学特性与响应的仿真分析结果,说明了汽车在考虑了人载-座椅附加系统后的多自由度3维动力学模型的正确性与必要性。     

双向变步长大位移压电作动器

提出一种基于蠕动式运动原理的新型双向变步长的大位移压电作动器,建立了该作动器的动力学模型。在30Hz作动频率下,采用MATLAB-SIMULINK软件进行了仿真。设计了含有高电压驱动器的作动器实验系统,作动器样机整体机构由嵌位部分、作动部分和轨道间距微调部分组成。研究结果表明,该作动器实际可提供±8mm的双向往返运动,实际作动曲线与计算机仿真结果在0.1μm级精度条件下吻合良好。     

基于菱形压电作动器和内模控制策略的微振动隔振研究

提出了一种以菱形压电作动器为隔振元件,并结合内模控制策略的微振动主动隔振方法。首先设计并分析了菱形压电作动器,分析其力电耦合特性;以单自由度主动隔振系统为例,建立了隔振系统的动力学模型。在此基础上,设计了基于内模控制的主动隔振策略,进行了含有模型误差、迟滞等多工况的数值仿真分析。仿真结果表明,隔振位移传递率最大可达94%。菱形压电作动器结合内模控制策略的振动主动控制技术具有较好的隔振能力,为进一步微振动平台的主动隔振设计与实验研究奠定了基础。