磁头/磁盘滑动接触下磁盘温度及热退磁临界条件的研究

采用二维轴对称有限元模型计算磁头/磁盘滑动接触下,铝质磁盘的稳态温度和热应力场以及热退磁临界条件.结果表明:磁盘温度在极短时间内升至摩擦稳态值,然后缓慢线性升高到最终稳态值;经过充分热传导和热交换后磁盘的温度梯度较小,此时磁层内的热应力集中分布于磁盘固定端边缘附近;磁盘的稳态温度和热应力均随速度增大而增大,且载荷越大其值增大越快;热应力小于1.2 GPa时所对应的速度和载荷为安全工况;温升大于373 K时所对应的工况将导致磁盘退磁.     

滑动干摩擦条件下铸铁的摩擦学特性研究

系统地研究了铸铁材料在干滑动摩擦条件下的摩擦学特性。考察了铸铁石墨形态、合金元素及基体组织对其与钢配副时的滑动摩擦学特性的影响。研究结果表明：蠕墨铸铁具有良好的摩擦磨损特性；在铸铁中加入合金元素P和B可显著改善摩擦副的性能；同时，铸铁的基体组织对于摩擦磨损特性有十分显著的影响。     

残余奥氏体含量对马氏体高强钢滑动磨损性能的影响

对3种不同残奥(RA)含量的马氏体高强钢进行干滑动摩擦磨损试验, 研究RA含量对其磨损性能的影响. 利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等对试验后的磨损表面及横截面显微组织进行表征. 结果表明, RA含量越高, 磨损表面越光滑, 摩擦系数和磨损率越小, 也即马氏体高强钢的耐磨性越好. 磨损引起的大应变使RA发生应变诱导马氏体相变, 导致硬度和硬化层厚度显著增大. RA含量最高的HT3试样的硬度提高了18.3%, 硬化层厚度达70μm. 相比RA含量低的试样, HT3试样表现出很好的耐磨性. 这是因为马氏体相变使硬度逐步增加, 抗裂纹萌生能力提高; 同时由于亚表面良好的韧性, 可延缓和阻止裂纹扩展, 使得点蚀和剥落不易形成. 因此, 要提高马氏体高强钢的耐磨性, 除了硬度要求外, 还需要考虑其亚表面韧性.     

具外部扰动的变时滞不确定奇异系统的滑动模态控制

研究了含有多个变时滞的不确定奇异系统的滑动模态问题.该系统相比文献中已研究的系统更为复杂,具有多个变时滞,且分别含有匹配和不匹配的外部扰动项.通过对系统进行等价分解化为两个子系统,对分解后的系统进行切换函数的设计,再通过定义Lyapunov函数得到使得系统的滑模运动渐近稳定的充分条件.由此证明了所设计的滑模控制率能够保证状态轨迹在优先时间内被驱动到指定的切换面上且保持运动.设计过程简单,且结果以线性矩阵不等式呈现,相比文献中已有的结论更易于实现.最后通过例子验证结论的正确性.     

预应力钢桁架结构分析中的摩擦滑移索单元

为精确模拟预应力钢桁架中连续长索在支撑点的滑动,本文创建了一种考虑摩擦力影响的新单元。被称为摩擦滑移索单元的新单元有三个节点,中间节点为支撑点。本文首先利用弹性悬链线的解析解,建立了弹性悬链线单元,并推导了单元两端点的张拉刚度。摩擦滑移索单元由两个弹性悬链线单元组合而成,根据支撑点处索的滑动方向、索力差、滑动摩擦力和滑移刚度调整两索段的原长,使支撑点两侧的索力满足给定的摩擦关系。算例验证了新单元算法的正确性和高效性,对设计的预应力钢桁架的分析,显示了张拉过程中及使用荷载作用下新单元在结构分析中的应用。新单元可直接用于常规的有限元分析,研究在工作状态或施工中存在连续长索滑移的索结构。     

一种时变滑模平面的设计方法

在分析滑模平面设计的基础上,指出了按传统的方法设计的滑模平面的缺陷。为了克服此缺陷,根据矩阵分析理论提出了一种新的具有全局鲁棒性的时变滑模平面的设计方法,并给出了三种具体的滑模平面形式。通过理论分析和计算机仿真可以看出,基于该方法设计出滑模平面的变结构控制系统,能保证系统从任意的初始状态开始就处于设定的滑模平面上,对参数摄动和外部干扰具有很强的鲁棒性。用该方法设计出的时变滑模平面是传统的滑模平面的     

船舶航向非线性输出反馈控制

为解决船舶航向控制系统的模型不确定性、高度非线性以及状态变量与控制输入的约束问题,提出一种基于滑模控制的反馈控制算法.利用递归迭代设计法,将非线性滑动模态建立到扩展状态空间,并结合增量反馈控制,无须对不确定项进行估计.在系统输入增益符号已知条件下可自动寻找使系统稳定的控制量,避免变结构控制的抖振以及输出反馈控制的稳态误差及超调,并保证闭环系统的高阶状态变量严格有界.应用船舶非线性水动力模型进行航向控制仿真.结果表明,控制器对系统参数摄动及外界干扰不敏感,具有强鲁棒性.     

基于观测器的混沌系统的同步研究

提出了一类混沌系统的观测器同步方法.利用混沌系统的状态观测器，给出了一类混沌系统 观测器的同步的简单有效的方法，并分析了系统的稳定性，通过对Lorenz混沌系统的分析和 数值模拟研究，验证了该方法在混沌同步中的优良性能. 关键词： 混沌系统 混沌同步 状态观测器     

插入式永磁低速同步电机非奇异终端滑模观测器设计

提出一种以d-q同步旋转坐标系下, 电流为观测对象的插入式永磁同步电机的非奇异高阶终端滑模观测器, 用来获得高性能矢量控制系统所必需的电机转子位置及速度信息. 采用非奇异终端滑模控制, 提高了观测器的动态响应速度及鲁棒性, 利用高阶滑模控制技术的特性, 有效地抑制了传统滑模控制的抖振现象. 同时给出了转速环及电流环调节器的参数设计方法, 转速环调节器采用积分反馈算法, 电流环调节器使用前馈解耦内模控制技术 ,参数在线调整简单. 将该算法应用到2 MW永磁同步低速电机无传感器控制系统中, 实验结果表明, 该方法能够准确计算出电机的位置和速度, 使系统具有良好的稳态精度和动态性能.     

Chaos synchronization based on intermittent state observer

This paper describes the method of synchronizing slave to the master trajectory using an intermittent state observer by constructing a synchronizer which drives the response system globally tracing the driving system asymptotically. It has been shown from the theory of synchronization error-analysis that a satisfactory result of chaos synchronization is expected under an appropriate intermittent period and state observer. Compared with continuous control method, the proposed intermittent method can target the desired orbit more efficiently. The application of the method is demonstrated on the hyperchaotic R?ssler systems. Numerical simulations show that the length of the synchronization interval τ_s is of crucial importance for our scheme, and the method is robust with respect to parameter mismatch.