Bouc-Wen滞回系统动力学特性的仿真研究

Bouc-Wen滞回模型包含了非线性阻尼和非线性刚度，对各种光滑的滞回曲线都能较好的近似描述，在工程中得到了广泛应用。在不同参数下，Bouc-Wen滞回模型使系统具有软或硬式响应特性，导致系统有非线性振动特性。本文利用数值仿真技术，研究了不同参数下单自由度Bouc-Wen滞回系统稳态振动最大振幅与频率之间的关系，并分析了Bouc-Wen滞回参数对滞回振动系统的分叉与混沌的影响，发现一些新的现象。     

基于dSPACE系统的相邻结构半主动振动控制

用试验的方法研究了半主动阻尼器连接相邻建筑结构的振动控制.建立了一个相邻建筑结构的比例试验模型,并对此12层与8层组合结构进行了振动台试验.设计制作了一个长行程的磁流变阻尼器,该阻尼器被连接在两座建筑的不同楼层之间.给定地震波作为激励信号,由磁流变阻尼器作为执行元件.采用dSPACE DS1005实时控制系统为控制器,在MATLAB/Simulink环境下建立了一随机最优控制算法.试验研究结果证实了该阻尼器能够有效降低相邻建筑结构的振动响应.     

考虑滞回非线性的飞行姿态backstepping全局滑模控制

针对存在不确定性和滞回非线性的三代战机姿态稳定控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的backstepping全局滑模控制策略。利用非线性干扰观测器对系统不确定性和滞回非线性部分进行观测补偿,取消了不确定项变化缓慢的限制条件。借鉴动态面控制思想,引入一阶滤波器降低了backstepping控制器的复杂程度。利用Lyapunov定理证明了系统的稳定性。仿真结果表明了该控制方案对不确定干扰的有效抑制和闭环系统良好的跟踪性能。     

振动压路机的一种非线性动力学建模与仿真

根据压实作业的实际情况,建立了可以反映土壤弹塑性变形和振动轮跳振的不同压实阶段特点的土壤非线性力学模型。一次近似的前提下,利用谐波线性化方法将滞回非线性力线性化为等效阻尼和等效刚度。通过数值仿真,对振动压路机-土壤系统的动力学特性进行了研究。压实前期土壤处于弹塑性变形阶段,振动轮与土壤保持接触;压实后期随着土壤密实度的增大,振动轮发生跳振,系统产生亚谐波振动,一定条件下出现混沌,合理地调整激励频率和激励幅度则可以有效地抑制振动轮混沌。     

油阻尼减振器阻尼特性计算机仿真研究

考虑油液的粘度、流动特性及其与物理结构的耦合方式等非线性因素建立了油液阻尼器衰减振动的数学模型并对其进行计算机仿真，同时通过巧妙的物理结构设计了结构微小的两种类型油液阻尼减振器原理样机，其多参数匹配试验研究表明所建仿真数学模型能较精确的模拟实际物理系统。     

结构智能半主动控制系统仿真设计

通过在电液伺服材料性能实验机MTS机上进行磁流变阻尼器动态特性神经网络辨识试验，建立了MR阻尼器的神经网络逆动态特性模型。通过离线训练设计了结构的神经网络辨识器、控制器模型，并提出了MR阻尼器神经网络半主动控制方案。将所建的MR阻尼器的神经网络逆动态模型、结构的神经网络辨识器模型、以及神经网络控制器模型用于结构的神经网络半主动控制并进行仿真，结果表明所建模型及控制方案能够有效降低结构的振动响应，同时最大限度地发挥MR阻尼器的动态特性。     

试验温室温度系统建模与仿真

温室小气候具有强非线性、大时滞、强耦合、强干扰、时变等特点.为更好地设计温室小气候计算机监控系统,需要对其建模和仿真,以便比较控制方案、检验控制算法.在分析温室温度系统机理模型的基础上,选择MISO的ARIMAX模型描述温度系统,根据试验温室实测数据,采用"统计假设检验"和"模型拟合度检验"相结合的方法确定模型结构,通过递推增广最小二乘法估计模型参数,并进行了仿真研究.     

基于ILMI算法的车辆半主动悬架PID控制

为了满足汽车的驾驶平顺性要求,利用PID控制方法对嵌入磁流变阻尼器的六自由度1/2汽车模型进行振动控制分析。利用迭代线性矩阵不等式(ILMI)算法的求解优势,确定PID控制器的控制参数。大量的仿真结果表明采用磁流变阻尼器的半主动控制悬架系统有效地改善了汽车驾驶平顺性和乘坐舒适性。     

MR阻尼结构振动控制的仿真试验研究

基于Matlab/Simulink软件平台,结合dSPACE实时仿真系统的软硬件资源,建立磁流变阻尼器(MagnetorheologicalDamper,简称MR阻尼器)和框架-剪力墙偏心结构试验控制系统仿真模型,采用RCP技术对此结构模型进行地震反应振动台试验。试验结果表明,MR阻尼结构的振动受到很好抑制,Matlab/dSPACE综合试验环境是高效简洁的。     

不确定多时滞系统动态自适应神经网络控制

针对一类具有不确定多时滞的非线性系统,提出一种由时滞补偿器和动态结构自适应神经网络所构成的控制器.通过设计时滞补偿器中的参数自适应调节规律来消除多时滞对控制输入的影响,再引入动态自适应神经网络,利用其隐层神经元个数可以随着逼近误差的增大而在线增加的特点,获得满意的逼近精度,提高控制性能.最后,对时滞混沌系统进行仿真,表明该方法的有效性.     

电动振动台空台建模与仿真技术研究

对某电动振动台空台进行了有限元建模,介绍了建模方法。通过空台的模态试验结果对空台模型进行了修正,分析了各阶模态振型。修正结果表明,空台的有限元模型能够反映其真实的动态特性,可用于振动试验仿真。最后,给出了正弦扫描试验仿真的算法并实现了振动台正弦扫描试验仿真。     

基于能量判据的柔性机械臂模型降阶

应用有限元法进行柔性机械臂的建模和分析非常有效，然而随着对柔性机械臂分段数的增加，系统动力学模型阶数急剧增大，需要进行模型简化。建立了基于能量范数的能量判据，将能量判据作为柔性机械臂系统模态截断的一个标准，以能量响应信息的收敛程度或者模态能量贡献作为系统模态截断的判断标准。通过与基于均衡实现的模态截断的比较，显示基于能量判据的模态截断法更适合于考虑刚柔耦合的柔性机械臂系统。对单连杆柔性机械臂有限元模型进行降阶，仿真结果表明提出方法的有效性。     

高压线巡检机器人动力学建模及分析

受导线柔性特性的影响,高压线巡检机器人与导线构成了非线性,强耦合的动力学系统.提出了一种双臂移动巡检机器人结构,并研究了该机器人与导线的建模方法.用Newton-Euler法建立了机器人的动力学子模型,机器人的基座设在导线上,并不固定.用有限元法建立了导线的子模型,并考虑了应力刚化效应.所建的机器人-导线系统模型体现了机器人与导线的动力学耦合关系.利用该模型进行了动力学和运动学仿真,分析了导线的振动和变形对机器人运动的影响.     

基于幂函数控制指令的垂直飞行仿真性能分析

基于模态直接切换的飞行高度控制方法,在输入控制指令后,存在控制量输出震荡,甚至发散的问题。幂函数符合飞行高度指令变化规律,以此为原型函数,推导给定高度,当前高度和垂直速度之间的关系,将这一变换关系作为垂直速度控制回路的输入指令,设计了平稳控制系统,该系统不需要进行控制模态切换,就可以实现飞行高度保持,以及飞行高度的改变。通过A320飞行仿真平台对设计的平稳控制系统进行性能分析,结果表明该系统可以实现高度的平稳控制,且稳态误差得到了很好抑制。     

结冰条件下飞机全包线模态特性分析方法

针对飞机带冰飞行时全包线范围内飞行品质评估问题, 提出一种结合自适应拟配初值计算与时域等效系统拟配对整个包线内的典型模态参数快速计算方法。建立了典型的人-机-环系统模型, 通过数值仿真得到飞机对于方向舵倍脉冲操纵的响应数据, 在分析时域响应数据特征的基础上, 提出自适应计算横航向等效系统拟配初值的方法, 解决了拟配初值的敏感性问题。运用时域等效系统拟配法, 分别获取了某型飞机干净构型及不同结冰严重程度时, 整个包线范围内横航向模态参数特性, 进而从整体的角度量化了结冰对飞机飞行品质的影响。仿真结果表明，所提方法在全包线范围内具有较好的适应性，为快速分析飞行器纵横向典型模态特性提供了新的思路，具有较好的工程应用前景。     

双冗余机制下的传输线特征阻抗分析

航天系统中双点双线等冗余机制, 可能造成传输线并联阻抗变化及信号恶化。针对该问题, 基于多导体传输线理论, 建立了冗余机制下的并联阻抗计算模型, 并对3种常用的共屏蔽结构下5种冗余连接方式的阻抗进行了理论分析和仿真分析。理论分析表明, 冗余电缆组件的阻抗受电缆参数分布矩阵和冗余特征矩阵共同影响。仿真结果表明,四扭结构具有较好的阻抗连续性。与独立的屏蔽结构相比,电缆的四扭结构可以在保持阻抗连续性的同时减轻电缆组件的重量,为运载火箭冗余电缆网的设计提供经验和参考。     

虚拟环境下的线缆装配建模技术研究

虚拟现实技术为解决线缆的优化布局及可靠性装配问题提供了一种可行的技术途径,而如何在计算机内部组织和表达线缆的模型信息、属性信息和工艺信息等相关信息是实现虚拟环境下线缆装配工艺规划要解决的首要问题。在分析虚拟环境下的线缆模型应包含管理属性、电气功能、几何结构和装配过程这四类信息的基础上;着重介绍了基于离散控制点建模思想的线缆几何结构层次化表达方法以及基于布线任务的工艺规划过程描述方法。并在自主开发的虚拟装配工艺规划系统VAPP上对相关方法和技术进行了实例验证。     

多模态公文的结构知识抽取与组织研究

针对目前基于三元组知识构建的知识图谱结构逻辑性弱、难以形成知识体系的问题, 以公文应用背景为牵引, 提出多模态知识结构要素抽取模型, 构建多模态公文文档数据集GovDoc-CN, 在文本和图像两个模态对文档中包括各级标题、摘要、作者、成文时间、文档编号等在内的知识结构要素进行抽取。设计文档结构树模型对抽取的文档知识结构要素进行组织, 并构建结构化图网络实现文档的组织和管理。实验证明, 相较于单一模态的抽取模型, 多模态知识结构要素抽取模型取得了明显的效果提升, 文档结构树模型和基于文档结构树模型构建的结构化图网络为文档知识的组织与管理提供了一种新途径, 具有重要的应用价值。