疲劳试验研究进展

疲劳学已成为一门重要科学学科，对其研究具有极其重要的现实意义。目前，疲劳学的前沿方向是随机疲劳理论、混沌疲劳以及复合材料疲劳寿命估算。疲劳试验是进行疲劳学研究的不可或缺的条件，同样产品的疲劳寿命估计离不开疲劳试验，最后介绍了目前疲劳试验机的研究方向。     

某疲劳振动试验机的有限元建模及动态分析

为获取疲劳振动试验机的模态参数及其在动态载荷下达到稳态时输出端的应力及应变,采用有限元方法,利用ANSYS软件对一给定结构参数的疲劳试验机进行三维实体建模,并进行模态分析和动态分析,得出了试验机的固有频率和试验机达到稳定振动状态前输出端节点Y方向位移随时间的变化曲线.该项工作代表了现代机械设计的理念,其结果对工程设计人员具有直接的指导意义.     

学习控制在电液位置伺服系统中的研究与应用

研究了学习控制在电液位置伺服系统中的应用,通过比较开环与闭环迭代学习算法,可看出后者优于前者,据此设计出结构合理的学习控制器,并对电液伺服疲劳试验机位置系统进行了仿真研究,仿真结果表明对于该系统采用学习控制能有效地消除跟踪误差,大大提高了位置跟踪精度,取得了良好的控制效果,展示出广阔的应用前景.     

排刷式结构的专用疲劳试验机研制

针对甘蔗剥叶元件在工作时具有非线性、大变形的特点,易产生根部疲劳断裂的现象,而现有的疲劳试验机无法模拟其工况,为获得剥叶元件真实的S-N曲线,以排刷结构的剥叶元件为试验对象,设计排刷式结构的专用疲劳试验机.在保证应用条件的基础上,以经济性、可靠性、便捷性为设计指导思想,以性价比高的台钻为试验机架,用八角环测力仪测量,虚拟仪器采集和处理信号,辅以自制的转轴和自行设计的控制电路,便完成了试验机的设计工作,经调试后的试验机运行证明完全符合设计要求.通过对剥叶元件在该试验机的大量试验,获得了真实的S-N曲线以及疲劳断裂失效的机理,在此基础上进行的优化设计,从根本上消除了剥叶元件根部易断裂的现象.优化后的剥叶元件平均寿命从原来的24 h提高到现在的800 h,从而保证了剥叶机整机性能的可靠性,也填补了排刷式结构的专用疲劳试验机空白.     

高周摩擦疲劳试验研究

介绍了高周摩擦疲劳试验设备，装备及试验原理根据20000Hz超声波震动疲劳试验机的要求，给出了试件的频率值，尺寸计算，公式和具体形状；最后，给出了摩擦力，应力与位移的表达形式和疲劳寿命的记录方法。     

计算机控制测定门坎值的新方法

阐述了用新型ＡＭＳＬＥＲ高频疲劳试验机，结合计算机控制测定材料门槛值△Ｋｔｈ的新方法，该方法通过在恒应力比Ｒ下疲劳一定周次后，频率下降不超过某一特定值，从而得到门槛值△Ｋｔｈ。     

新型汽车扭转减振器疲劳试验机研制

介绍了一种新型汽车离合器的减振器疲劳试验机的结构和功能，且较详细讨论了ＭＣＳ８０９８单片微机对试验过程进行全程监控的测控系统，衣其硬件结构和软件设计。     

飞机结构主体材料疲劳试验系统的改进研制

对两台EDZ单向脉冲试验机进行改造研制成飞机主体材料疲劳试验系统,重新设计并更新了液压源,将原EDZ试验机的误差较大、故障较多的机械控制改造为人-机交互良好的计算机控制,实现了一台计算机对两台疲劳试验机的并行控制。该系统主要完成飞机结构主体材料的疲劳极限试验和S-N曲线性能试验等。     

新型汽车扭转减振器疲劳试验机研制

介绍了一种新型汽车离合器的减振器疲劳试验机的结构和功能，且较详细讨论了MCS8098单片微机对试验过程进行全程监控的测控系统，及其硬件结构和软件设计．     

轮式桥面结构疲劳试验机加载系统

设计了基于电液比例控制的轮式桥面结构疲劳试验机(以下简称试验机)液压加载系统。为了确保试验机液压加载系统可以线性控制试验桥面的加载力,设计了加载机构,使得加载机构在最大轮胎变形时对加载力造成的影响小于0.2%。同时,建立了试验机加载系统的仿真模型,对系统的动静态加载进行仿真分析,并通过试验验证。结果表明,设计的试验机加载系统满足控制电压与加载力之间的线性关系,并实现最大15 000 kg的恒压加载工况和2.0 Hz以内振幅1 500 kg的正弦加载工况,能够较好满足当前桥梁疲劳试验的加载要求。     

电磁轴承磨床电主轴的保成本控制器设计

该文采用保成本控制方法设计电磁轴承磨床电主轴系统控制器。考虑系统非线性,设计了数字变增益环节以调节系统大范围运动与高刚度的矛盾。通过仿真分析和实验测试表明保成本控制方法保证了电磁轴承磨床电主轴系统鲁棒稳定性和鲁棒性能,同时也表明设计的数字变增益环节有效地解决了系统中存在的大范围运动与高刚度的矛盾。     

轴向磁力轴承数字控制系统的设计

以轴向磁力轴承为研究对象,给出了它的数学模型。介绍了新型数字控制系统的硬件设计和软件设计,并对其进行了试验研究。试验结果表明,该系统响应速度快,具有较好的控制稳定性和运转稳定性、较强的承载力和刚度。     

模糊PID控制在电磁悬浮平台中的应用

建立电磁悬浮平台的数学模型;讨论系统的刚度阻尼与控制系统之间的关系;利用此关系和稳态误差确定常规proportional-integral-derivative(PID)控制参数.采用常规PID控制与模糊控制相结合的控制策略,在常规PID调节器的基础上运用模糊推理思想,根据不同的偏差E、偏差变化率Ec对PID参数KP,KI和KD进行自校正.实验结果表明:系统的稳态误差约为2%;当平台被迫向下偏移0.5 mm时,系统仍能快速回到平衡位置且稳定悬浮,说明系统具有很好的刚度阻尼特性和鲁棒性.     

基于LQR的四轮转向汽车控制方法

用选定的加权系数将轮胎较大侧偏刚度和轮胎较小侧偏刚度的车辆状态方程关联起来,并应用了线性二次型最优控制理论(LQR)设计了综合考虑轮胎非线性特征的四轮转向线性二次型最优综合控制算法;用Matlab/Simulink和Carsim建立了联合仿真模型对所设计的控制算法的控制效果进行了验证. 仿真结果表明:在低附着系数路面进行车道变换行驶时,基于定轮胎侧偏刚度LQR线性控制的四轮转向汽车与前轮转向汽车相比具有更加优越的操控性能;基于非线性轮胎侧偏刚度LQR权系数控制的四轮转向汽车比定轮胎侧偏刚度LQR线性控制的四轮转向汽车要有较好的操控性能.      

柔性机械臂试探前行的碰撞响应控制策略

针对柔性机械臂在碰撞过程中的安全问题,仿照人类在黑暗环境中摸索前进的行为提出了一种试探前行的安全碰撞响应控制策略.控制器采用变刚度阻抗控制策略,先根据碰撞对象来调节系统刚度,以实现与被撞对象的软接触,然后控制器以当前位置为起点进行试探运动,若通过上一次碰撞点且无碰撞发生时,控制器恢复高刚度阻抗控制方式,以较高的精度到达目标位置.为了验证提出的控制策略,在4自由度机械臂上进行了碰撞试验,结果表明,该控制策略在无碰撞时具有良好的位置跟踪性能,在发生碰撞时能够有效地保护机械臂本体及被撞对象,从而克服了传统控制策略在碰撞时中止任务的缺点.因此,提出的控制策略是有效可行的.     

可控磁悬浮轴承刚度与阻尼特性研究

可控磁悬浮轴承的刚度与阻尼特性主要取决于系统的电器控制环节,可根据实际需要设计,以满足不同的应用要求,但如何设计和调整则是一个实际问题。因此,从刚度和阻尼的角度研究了基于独立式控制原则并采用ＰＩＤ校正方法的磁轴承—转子系统。结果表明,由调节器中比例和微分环节决定磁轴承的刚度、阻尼的同时,其它滤波环节的引入改变了轴承刚度、阻尼在低频和高频段内的频率特性,在共振区域,刚度和阻尼仍保持原设计值。因此,通过电控系统的设计得到不同的转子动态特性,并且兼顾稳定性和高性能是完全可行的。同时,还可以得到一种简便的ＰＩＤ参数设计方法。     

用于未记录CD-R光盘的二级高精度主轴恒线速控制方法

为了解决CD-R盘片测试仪中,对未记录CD-R盘的高精度主轴恒线速控制问题,提出了一种基于数字P ID(比例积分微分)和锁相环的二级高精度主轴恒线速控制方法。该方法用从CD-R盘上读取的摆动时钟信号作为控制反馈量,结合了数字P ID的快速性和锁相环的高精度,使用数字P ID控制光盘主轴电机快速接近一倍恒线速,之后切入锁相环实现高精度恒线速控制。对二级高精度主轴恒线速控制方法进行了研究,合理选择了控制参数。仿真和实验结果表明,系统调整时间优于0.2 s,控制精度优于0.03%,完全可以满足CD-R盘片测试仪的需要。     

沥青混凝土摊铺机行驶系统模糊参数自整定PID控制

对沥青混凝土摊铺机行驶系统数字控制器进行了研究。重点研究了恒速控制技术 ,将 PID控制和模糊控制引入行驶系统数字控制器的设计中 ,利用 MATLAB语言对整个行驶系统的数学模型进行了仿真分析 ,证明了模糊自整定 PID控制效果要优于传统 PID控制。     

基于数字控制的开关电源设计

研究了基于TI公司的TMS320F2812的新型数字控制的开关电源,用数字控制器代替模拟控制器,区别以往的模拟控制电源,从而提高了功率因数和系统效率,降低和减少了电源重量和体积,便于电源调试和升级.     

空调水系统上位机控制器的设计及仿真评估

设计了集中空调水系统层次实时在线的上位机控制器，并对其进行仿真在线评估．该控制器采用基因遗传优化算法，能够快速准确地获得各控制变量在预测时间内的最优设定值．实时仿真试验表明，其与固定设定的上位机控制器，以及局部层次的上位机控制器相比，能够在满足控制稳定性的前提下，最大限度地节约整个水系统的总能耗．