滑动回归最小二乘算法在某电动振动台模型辨识中的应用

为了能够准确地建立电动振动台的仿真模型,了解电动振动台系统特性,笔者在分析电动振动台数学模型的基础上,利用先进的滑动回归最小二乘辨识算法,有效地开展了电动振动台这一复杂电力学系统阶数和时延的确认,参数估计,并最终建立了系统的ARMA模型。文章最后,举出了某型电动台空台面和另一型振动台带滑台的模型辨识结果,并通过正弦扫频试验给予验证。结果表明,该算法辨识精度高,收敛速度快,鲁棒性强,能克服一定的噪声,对于高阶线性系统辨识具有良好的辨识效果。     

正弦振动控制系统仿真与算法改进

为了进一步认识正弦振动控制算法和分析试验中出现的控制问题：(1)固定带宽式跟踪滤波器低频段幅直识别精度较低；(2)正弦扫频遇尖峰或尖谷时，引起的控制谱超差，继2002年开展正弦振动控制算法研究和电动振动台建模研究的基础上，建立了正弦振动控制仿真系统。通过仿真，就固定带宽式跟踪滤波器幅值识别和常规正弦振动控制算法对具有高Q值尖峰模型的控制问题做出了原理性的剖析，并在此基础上提出了一种基于FFT的幅值识别方式和多种幅值修正控制算法改进策略。     

电动舵机非线性系统的辨识研究

本文针对所设计的三闭环电动舵机系统,为了提高舵机的控制精度,提出了采用非线性系统辨识的方法,并且利用辨识的参数对系统进行补偿。根据电动舵机的模型分别采用了前馈补偿的方法和反馈辨识的方法对系统的摩擦进行仿真建模研究,并且将建模数据加入到电动舵机中进行试验验证,系统的位置跟踪误差和速度跟踪误差均有大幅度减小。试验结果证明,本文所提出的辨识研究方法可以准确地实现摩擦模型的建立,并且从该模型出发进行补偿可以有效地提高电动舵机的控制精度。     

夹具动态特性对随机振动试验的影响分析

在振动环境试验中，夹具将振动台的运动和能量传递给试件。对于体积、质量比较大的试件，或者要求的边界条件比较复杂的试件，所设计的夹具结构一般都比较复杂，夹具作为一个重要参试部件，其自身的动力学特性将对试验结果造成一定的影响。本文将试件一夹具一振动台系统简化成如图1所示的三自由度系统，     

旋转机械电动振动台的PLC自动控制器设计

当前电动振动台自动控制器利用PID作为控制核心,其抗干扰能力较弱,启动时间过长,导致控制器的使用寿命较短。提出旋转机械电动振动台的PLC自动控制器设计。将PLC作为主控单元对PLC自动控制器进行设计,制定PLC自动控制器的总体结构,采用RS-485串行通讯口和EEPROM数据存储器对电源模块、LED显示模块、报警模块、通讯模块、信号采集模块及存储器模块等硬件设备进行细节改进;对控制器软件部分的自动控制功能主程序和中断、LED显示功能子程序进行重新编程,实现控制器自动控制效果的优化,完成旋转机械电动振动台PLC自动控制器的设计。实验结果表明,改进设计的控制器有效提高了旋转机械电动振动台的抗干扰能力,缩短了电动振动台的启动时间,延长了电动振动台的使用寿命。     

振动环境试验设备系统仿真

振动试验系统由振动控制器、功率放大器、振动台、夹具、试件、加速度测量系统等组成。振动试验设备系统包括了除夹具、试件以外的各系统，涉及力学、电子学、计算机测量与控制等多个领域。通过对整个设备系统进行仿真，可以对振动试验开展定量的和数字化的研究，对深入认识振动试验的原理、改进和提高试验质量，具有重要意义。     

电动振动台的力学特性分析

本文用电声类比方法分析了三种电动振动台的力学特性,给出了计算电动振动台的输入阻抗,位移频率特性,推力频率特性和加速度频率特性的公式.对振动台动圈电感补偿方法进行了分析.最后讨论了与它配套用功率放大器和电动振动台的三种不同运用方式对振动台力学特性的影响.     

随机振动控制算法研究与仿真分析

随机振动试验是振动环境试验常用的一项重要试验方法。开展随机振动控制算法研究，将有助于提高随机振动试验技术水平。随机振动控制原理如图1所示，其系统的主要功能模块可分为：测量信号的自功率谱密度（PSD）计算；驱动信号的PSD更新；驱动信号相位随机化，转换成FFT谱；IFFT变换生成时域帧信号；时域帧信号搭接。     

同轴脉冲形成线的运输振动环境适应性研究

为了准确评估某MV级Tesla型脉冲功率源的运输振动环境适应性水平,针对脉冲功率源中采用悬臂绝缘支撑结构的同轴脉冲形成线,通过仿真和试验结合的方法开展研究。针对叠层结构式内外磁芯,提出一种通过结构元胞等效材料参数和坐标变换的等效建模方法进行有限元建模,通过模态试验修正有限元模型,首次对比研究了绝缘油对形成线的模态频率和阻尼的影响,仿真分析了形成线车载运输典型工况的应力及响应,设计实施了大尺寸形成线等效件振动试验进行验证。通过振动试验发现了形成线结构存在非线性,通过仿真分析和等效件试验验证,同轴脉冲形成线现有结构设计基本满足车载运输振动环境适应性要求。     

隔振器对加速度开关工作性能的影响

用改装了的加速度开关（输出连续模拟信号），与两个标准传感器进行振动波形相位的比较，从而判断隔振器对加速度开关影响。试验方法是：将振动台的控制传感器作为标准传感器，安装在示波器的CHI通道进行测试；在隔振器的转接板上安装一个测试传感器，从示波器的CH2通道测试其振动波形；加速度开关的输出接在示波器的CH3通道，测试敏感元件的实际响应波形。     

模块化Marx发生器机芯的力学环境适应性分析及优化设计

为研究Marx发生器机芯在公路运输条件下的力学环境适应性,基于随机振动理论和有限元分析方法对Marx机芯进行了仿真分析和随机振动试验。首先,建立了八级模块化Marx机芯的有限元动力学仿真模型,模拟确定了机芯的应力集中点;然后,通过振动台运输振动摸底试验修正了有限元模型,对机芯结构进行了优化设计,使Marx机芯整体一阶频率由15.4 Hz提高到19.7 Hz,降低了整机垂向的动力学响应,提高了机芯的力学环境适应性。试验结果表明,Marx发生器结构设计需要重点考虑其在垂直方向的可靠性;振动过程中,机芯整体连接稳定,振动应力集中于机芯与U型支撑杆连接处、支撑杆与支撑板连接的角片处,以及开关连接件处,是结构设计的薄弱环节。     

太阳能辅助采暖在热泵型纯电动客车空调系统的应用研究

针对热泵型纯电动客车空调系统在冬季低温高湿环境下运行时,能源利用效率偏低、车外换热器容易结霜等问题,以已搭建的带低压补气的热泵型纯电动客车空调试验台为研究对象,试验研究了车外低温环境补气与不补气两种模式的制热性能。采用能耗分析软件Design Builder,模拟冬季全天日照下客车内光照得热量情况,旨在弥补系统制热量不足、能效偏低等不利影响,有助于优化纯电动客车空调系统设计及改善系统性能等提供参考依据。     

振动结构耦合动刚度的间接逆子结构辨识方法

耦合动刚度是复杂耦合结构振动分析中的一个非常关键的参数,其精确辨识对于结构振动特性评估与控制设计非常重要。为将逆子结构动态分析方法推广应用于振动结构耦合动刚度辨识,在建立了耦合动刚度逆子结构分析模型后,提供一种通过频率响应函数反演耦合结构动刚度的方法——间接逆子结构辨识法。最后采用单点和三点耦合二级子结构“质量-胶垫”实验模型,验证了逆子结构辨识方法的理论有效性,包括辨识精度的误差分析.实验与理论分析结果的一致性表明,与现有的直接逆子结构动态分析方法相比,该方法较常规辨识方法具有适用条件范围更宽、辨识精度更高的优点,可以提高工程结构参数的辨识精度,具有更好的工程应用可行性与有效性,为逆子结构动态分析方法辨识振动结构耦合动刚度进一步提供理论依据。      

基于Timoshenko梁模型的周期充液管路弯曲振动带隙特性和传输特性

充液管路的固液耦合振动广泛存在于各种工程领域中,对其弯曲振动控制进行研究具有重要意义.将声子晶体的周期性思想引入到管路结构设计中,将管壁设计成沿轴向交替排列的周期性复合结构.基于Timoshenko梁模型,采用传递矩阵法计算了固液耦合条件下周期管路结构的弯曲振动能带结构及其传输特性,同时分析了材料阻尼系数、周期和非周期支撑对带隙特性的影响.充液周期管路结构的弯曲振动带隙特性为管路的振动控制提供了一条新的技术途径. 关键词： 声子晶体 充液管路 振动带隙     

基于GD-GEP算法的航空发动机振动监控

针对传统基因表达式编程算法(GEP)在进行函数挖掘时易陷入局部最优以及收敛精度不高等问题,提出了一种基于基因多样性的GEP算法,该算法采用基于基因多样性的初始种群生成策略,引入了种群更新策略,使得种群基因多样性增加;仿真试验表明,该算法具有更好的全局搜索能力和更高的解精度;基于某型飞机飞行数据记录器记录的飞行数据,利用GD-GEP算法进行航空发动机模型辨识,将辨识得到的模型用于发动机振动值监控,真实的振动故障数据验证了该方法能够成功监测到振动故障。     

声子晶体结构在功率超声换能器中的应用*

该文提出了一种二维声子晶体结构模型,并将该模型应用于横向尺寸较大的功率超声换能器的前盖板中,避免了形成耦合振动对换能器的影响,从而优化了该类换能器的工作性能。首先设计了一种具有近周期性结构的圆柱形孔的前盖板,然后研究了声子晶体结构前盖板散射体的半径大小和高度对换能器共振频率以及前盖板带隙的影响。结果表明,随着散射体半径和高度的增大,换能器的共振频率会随之发生改变,带隙范围也在发生变化,可以通过调节使换能器的共振频率处于声子晶体的带隙范围内,可以有效抑制换能器的横向振动。     

基于红外光谱分区的多溴联苯醚辨识及生物毒性特征光谱信息提取研究

选取环境中含量最多的9种多溴联苯醚(PBDEs)及已知具有高/中等生物毒性的14种PBDEs作为目标辨识物,首先基于振动归属将上述PBDEs红外光谱分为6个谱区,利用相似度分析评价各谱区对23种同系物的辨识能力并筛选易于辨识的红外谱区,其次根据各谱区特征建立辨识方法并进行方法评价,最终通过主成分分析及判别分析法在所研究谱区提取影响高/中等生物毒性PBDEs的红外特征信息并建立生物毒性判别模型。研究结果表明,位于961～1 153 cm-1的三角呼吸振动谱区和1 153～1 346 cm-1的C—O伸缩振动谱区对所选PBDEs间光谱相似度最小,可利用三角呼吸振动谱区内吸收峰的数量分布特征(辨识最小频差为3.19 cm-1,但不易与多氯联苯醚等结构相似物质间的区分)及C—O伸缩振动谱区的主峰分布及波形特征(辨识最小频差为0.74 cm-1,与多氯联苯醚等结构相似物质间辨识涉及最小频差为0.67 cm-1)实现对23种PBDEs间的辨识(红外光谱常用最小分辨率为0.5 cm-1);基于判别分析法所构建的高/中等生物毒性PBDEs判别模型的判别正确度为100%/88.9%,表明所提取的红外光谱信息可实现对PBDEs生物毒性的准确分类。     

基于虚拟仪器的核电站主管道振动监测系统设计

针对主管道振动在线监测的迫切性需要,分析了主管道振动监测的原理;开展了核电站主管道振动监测系统的硬件设计和软件设计;采用LabView为开发平台,集虚拟仪器技术、设备组态图形技术和数据库管理技术于一体,实现了主管道振动的在线实时监测;利用电磁振动台模拟主管道的振动,验证了主管道振动监测系统的性能和基本功能。     

厄尔尼诺和南方涛动海气耦合模型中参数估计的变分方法

提出一种基于变分原理估计厄尔尼诺和南方涛动海气耦合模型中未知参数的方法. 首先将所研究的非线性海气耦合动力方程引入到目标泛函中; 接着利用变分方法导出伴随方程和待辨识参数泛函梯度的公式; 然后设计了估计未知参数的算法.数值试验结果表明变分方法是一 种能有效估计海气耦合非线性系统未知参数的方法.     

同轴脉冲形成线振动环境适应性优化设计

以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有：使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试验,优化尾端绝缘子材料,提高悬臂支撑的中内筒连接刚度。最后,开展振动试验考核,优化后的形成线等效件可以通过长时间的振动考核,相比优化前的振动环境适应性有很大提高,验证了优化设计的有效性。该研究结果对同类型脉冲功率源的振动环境适应性设计具有参考意义。