非线性能量阱系统的强调制响应研究

为了得到谐波激励下本质非线性能量阱系统出现强调制响应的充要条件,开展非线性能量阱系统的强调制响应研究 . 利用复变量平均法推导主共振下系统的慢变动力流方程;结合多尺度法实现系统快、慢变流形的分离,得到不同参数下系统的慢不变流形以及全局分岔特性;通过构建快变流形的一维映射函数,揭示非线性能量阱系统呈现强调制响应状态的充要条件;搭建非线性能量阱系统的模拟电路,进行强调制响应检测电路试验. 仿真和试验结果表明,强调制响应是由耦合系统慢变动力流中极限环的鞍结分岔引起的且真实存在,系统出现稳定的强调制响应必须满足两个条件：一是非线性能量阱系统响应超越慢不变流形上的极值点,又不吸引至慢不变流形某一分支;二是形成连续跳跃环路而不陷入局部循环时.     

分段线性刚度非线性能量阱的参数优化方法

基于作者先前提出的具有分段线性刚度的非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)模型,利用遗传算法研究了该NES的参数优化问题.首先,介绍了分段线性刚度NES的结构,并分析了其非线性特性;其次,提出通过对立方曲线端点连线拟合的方法以缩减设计空间,并采用二进制与实数混合编码方式设计了NESs的参数优化方法;最后,以框剪结构-NESs系统为例,研究了NESs在多自由度系统中的优化问题,并通过试验进行了验证.结果表明,采用所提出的优化方法所设计的NESs,能在较宽的激励频率下有效减小振动系统的振幅,可以获得较好的多模态振动抑制效果.     

双参数轨道非线性能量阱控制性能分析

本文在传统轨道非线性能量阱(Track Nonlinear Energy Sink,简称轨道NES)的基础上提出了同时具有线性和非线性特点的新型控制装置——双参数轨道非线性能量阱(Double-term Track Nonlinear Sink,简称DT轨道NES)。DT轨道NES可以在一定程度上解决线性控制方法频率鲁棒性较差和完全非线性的控制方法能量鲁棒性较差的问题。建立了n自由度主体结构顶层附加DT轨道NES的系统运动方程,并对三层钢框架模型分别使用不同阶组合多项式DT轨道NES系统的减振性能进行了分析,其中使用2阶和6阶组合多项式的DT轨道NES系统减振性能最优。同时,对比分析了DT轨道NES系统与调谐质量阻尼器系统以及传统轨道NES系统分别在在脉冲型荷载和地震作用下的控制性能。结果表明,DT轨道NES系统具有优越的控制性能,并同时展现出较高的频率鲁棒性和能量鲁棒性。     

并联混合动力电动汽车动力总成参数仿真分析

通过以MATLAB为平台的Advisor分析软件,对所开发的并联式混合动力电动汽车(PHEV)动力总成及传动系参数配置的效果进行仿真分析。仿真结果表明:该种PHEV与同排量的纯内燃机动力汽车相比,其动力性能有明显提高;在典型的城市道路工况下行驶,燃油消耗和排放都大幅度下降,因此所选的动力传动系统参数基本合理。     

基于Newmark算法的汽车动力总成悬置系统位移计算方法

动力总成悬置系统对汽车的NVH有重要影响.考虑动力总成悬置力-位移的非线性关系,建立了动力总成悬置系统的动力学模型,提出了基于Newmark数值积分算法的动力总成振动位移的计算方法.以一轿车动力总成悬置系统为例,针对汽车制动和转向两种行驶工况,对动力总成的质心位移和各悬置的位移进行了计算.实际应用表明,Newmark数值积分法是动力总成悬置系统位移计算的有效方法之一.     

汽车动力总成悬置系统解耦设计研究

阐述了用于动力总成悬置系统解耦设计的两种方法——扭矩轴理论和能量解耦法,给出了这两种理论的计算方法,提出悬置系统匹配时要保证悬置系统各方向的固有频率在合理的范围内,保证悬置的使用寿命,并利用这两种方法对某国产汽车的动力总成悬置系统进行了解耦设计,结果表明将悬置布置在扭矩轴上,通过合理设计悬置的刚度可以很好的对动力总成悬置进行解耦设计。     

燃料电池汽车动力总成控制策略

讨论了燃料电池汽车的动力总成负载均衡、动力蓄电池充电态闭环控制、燃料电池发动机功率的预测调节 ,以及电机回馈制动控制策略等问题 ;介绍了动力总成控制器的算法实现 ,并示例性地给出了实车转鼓测试结果 .测试结果表明 ,针对电电混合动力总成提出的基本控制策略能充分考虑动力总成各组成部件的动力和经济特性 ,具有一定的实用价值     

Plug-in混合动力汽车动力系统参数匹配

以并联型Plug-in混合动力电动汽车(PHEV)为研究对象,提出了其动力驱动系统参数匹配的原则和实施方法.采用该方法对某型轿车动力总成参数进行了匹配,使用电动汽车仿真软件ADVISOR对整车性能进行仿真计算.仿真结果表明:Plug-in混合动力轿车动力性与原车相当,经济性与原车相比有很大提高,达到预期开发目标.     

动力总成悬置软垫结构参数优化系统开发

采用软件集成的方法,开发一套悬置软垫结构参数优化系统。该系统以MATLAB为平台,通过调用ABAQUS批处理程序采用有限元方法自动计算不同结构参数下的软垫刚度,用神经网络映射结构参数与刚度之间的非线性关系,建立起优化目标函数,用遗传算法优化结构参数并计算出优化结构参数后的软垫刚度与目标刚度之间的误差。实例验证表明,该系统可以根据所提出的三向刚度要求,快速、准确地确定悬置软垫的结构参数,具有可行性。     

采用不同轨道形状的轨道非线性能量阱减振鲁棒性分析

轨道非线性能量阱(track nonlinear energy sink,轨道NES)是一种具有较高频率鲁棒性的非线性质量阻尼器,但NES的非线性特点导致其减振性能对输入能量大小较敏感。为了改善其能量鲁棒性,分析考察了三层框架主体结构附加不同质量阻尼器时的响应,包括不同轨道形状的轨道NES以及用于对比的一型NES(typeⅠnonlinear energy sink)和调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)。结果表明,采用不同轨道形状的轨道NES均展现出优越的减振性能;其中使用三阶多项式轨道形状的轨道NES同时具备较高的频率鲁棒性和能量鲁棒性,对于地震作用下有可能发生损害的结构,轨道NES较TMD和一型NES展现出更强的减震控制性能。     

基于非线性规划遗传算法的汽车动力传动系统参数优化研究

研究了兼顾动力性和燃油经济性的汽车动力传动系统优化数学模型,以改善燃油经济性和整车动力性为目标,采用非线性规划遗传算法对某款轿车的动力传动系统参数进行优化研究并进行了仿真试验验证.结果表明:优化后原地起步加速时间降低了3.96%,整车多工况百公里油耗降低了8.23%.表明运用非线性规划遗传算法进行动力传动系统参数优化是可行的.     

BFC6100-EV电动大客车动力传动系统参数设计

为提高纯电动大客车的加速性能和续驶里程,采取电池和超级电容混合驱动.根据动力传动系统参数设计原则,对电池和超级电容选型提出了一种新的设计方法,得出了电池组容量与整车加速性能和续驶里程的关系,以及根据超级电容放电时间进行特征参数设计的步骤.通过对BFC6100-EV纯电动大客车匹配计算及实验结果表明,整车0～60 km/h加速时间缩短了9 s,续驶里程达到306 km,验证了设计方法的正确性和可行性.     

非线性能量阱系统吸引子迁移控制

针对非线性能量阱系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了一种基于吸引子迁移控制方法的非线性减振策略。首先,分析了大参数范围内激励力幅值对系统全局性态的影响;其次,提出了一种改进型的并行多自由度胞映射法,对典型参数下的共存吸引子及其吸引域进行研究;最后,通过迁移控制方法实现了不同振幅吸引子之间的跃迁。仿真结果表明：非线性能量阱系统在多个典型参数区间内呈现了多稳定吸引子共存现象,并行多自由度胞映射算法具有较高效率和精度,通过开环加线性闭环算法可使非线性能量阱系统由大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而实现减振降噪。     

非线性参数拟合问题的改进阻尼最小二乘方法和共轭梯度方法

本文首先给出了一个改进的阻尼最小二乘方法,并把它用于非线性曲线拟合问题。由于A~TA为对称正定的就有理由一开始把法方程组做乔累斯基分解,并使法方程的条件数有所改善,为此目的而引入了一个非负的阻尼因子。 对于共轭梯度方法,由于非线性函数在极小点附近表现为二次函数的特性,所以在非线性拟合问题中引入了共轭关系P_j~TAP_j=0共轭梯度方法的优点是收敛速度较快,当它用于二次函数极小化问题时总是在有限步内收敛。     

基于改进微粒群算法的非线性系统模型参数估计

将改进微粒群优化算法用于非线性系统模型参数估计,并通过对三种典型的非线性系统模型参数估计进行验证。实验结果表明:改进微粒群优化算法参数估计精度高,是一种有效的参数估计方法。     

运用同伦摄动法结合参数展开法求解强非线性问题

运用同伦摄动法结合改进的Lindsted-Poincare法的参数展开法求解了两个强非线性振动系统,得出了较高的近似解,进一步证明了此方法的有效性.     

确定结构统计能量参数的子系统参数识别法

本文建立了非保守耦合结构系统和保守耦合结构系统以子系统为单位、分频段确定损耗因子和耦合损耗因子的参数识别方程组。实验结果表明,本文提出的方法是可行的。