基于双曲正切趋近律的永磁同步电机滑模控制

针对永磁同步电机基于指数趋近律滑模控制方法系统抖振大,控制器设计过程中参数整定复杂的问题,提出一种基于双曲正切趋近律的滑模控制方法。在原有指数趋近律基础上引入双曲正切函数,不仅保留了指数项趋近速度快的优点,还使系统抖振得到抑制,使控制器设计过程中参数整定得到简化。利用双曲正切趋近律设计了永磁同步电机的滑模控制器,并用李雅普诺夫函数证明了其稳定性。应用Matlab软件搭建了仿真模型并与传统指数趋近律控制方法进行比较,仿真结果表明该控制器与传统指数趋近律控制器相比超调更小,稳定性更高。     

一种新的模糊自适应控制方法

针对未知的非线性不确定系统,提出了一种基于广义模糊双曲正切模型的模糊自适应控制方法·该方法采用广义模糊双曲正切模型作为未知的非线性对象的辨识器,以此为模糊自适应控制器提供参数自调整必需的梯度信息·通过与其他的辨识器比较,说明了广义模糊双曲正切模型辨识器具有辨识参数少,辨识复杂性较小,易于提高逼近精度的优点·自适应控制器的梯度算法使被控对象的输出能很好地跟踪期望输出·仿真结果表明,此控制方案对未知的非线性系统的输入有很强的自适应跟踪能力·     

一类非线性随机系统的模糊双曲H_∞滤波

针对伊藤型非线性随机系统,对基于模糊双曲正切模型的H∞滤波问题进行了研究.首先通过定义非线性随机系统的模糊双曲规则基,推导出系统的随机模糊双曲正切模型(SFHM);与Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型相比,SFHM不需要前提结构的辨识和完备的前提参数空间,尤其是当所需模糊规则数很多时,采用SFHM明显比T-S模型计算负担小;然后基于该模型进行了滤波器的设计,把非线性随机H∞滤波设计中难以求解的二阶汉密尔顿-雅可比不等式问题转化为线性矩阵不等式问题.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

广义模糊双曲正切模型及其逼近性研究

提出一种广义模糊双曲正切模糊模型(GFHM),此模型可以看做是模糊双曲正切模型的扩展·采用广义变量的双曲正切函数和的形式表达了模糊化、模糊推理和反模糊化的运算过程·并采用Stone Weierstrass定理证明了此模型可以逼近定义在紧集上的任意连续实函数,具有全局逼近性,可以用于复杂系统的建模·     

广义模糊双曲正切PID控制器性能分析

从功能的角度分析了广义模糊双曲正切PID控制器本质特点和控制能力的问题。首先提出了基于广义模糊双曲正切模型的PID控制器,通过系统地分析控制器的结构,证明了该控制器的性能优于传统的线性PID控制器。通过解析分析,分析了该控制器的非线性变化能力。为简化调节参数,提出了三区域广义模糊双曲正切PID控制器。最后,将该控制器和几类经典的模糊PID控制器进行了比较。     

复合双曲正切分配曲线模型参数与分选密度变化关系研究

通过对复合双曲正切模型参数与分选密度关系的研究，提出模型中参数与不同平移条件下的分选密度变化的关系式及通式。可以方便的得到不同分选密度时与之对应的模型参数及模型表达式，可用于选煤产品的预测优化及分配曲线的绘制。     

扩展的双曲正切函数法的一个新应用

给出扩展的双曲正切函数法中Riccati方程的12个新精确解，将这些解与双曲正切函数法结合应用，得到KdV—Burger-Kuramoto方程的多个新类型的精确行波解．     

磁流变阻尼器的实用计算模型

针对磁流变阻尼器,介绍了Bingham塑性模型和非线形滞回双粘性模型,提出了一种新的计算模型-双曲正切滞回模型.对三种计算模型进行了仿真分析,并与试验结果进行对比研究.结果表明,双曲正切滞回模型能很好地描述磁流变阻尼器的力学性能,且形式简单、概念明确,适合实际应用.     

基于神经网络的模型直升机偏航角预测控制方法

模型直升机航向角变化剧烈,一般航向角测量方法具有延迟性、误差大、变化突然等缺点,需要一种具有学习、适应、非线性类人控制的控制方法.基于神经网络的预测控制方法采用双曲正切函数作为传递函数,采用最小二乘拟合算法训练数据得到参数,并在单片机实现中进行了简化,用多项式代替双曲正切函数,简化计算复杂度,在保证控制精度的基础上,提高了预测控制的实时性.在试验台运行中,控制过程延迟小,控制精度明显改善,模型飞行平滑,具有较高的实用价值.     

用试探方程法求解Boussinesq方程

通过试探方程法求解非线性发展方程——Boussinesq方程，得到了3类精确解，即双曲正切解、正切解和指数形式解．     

库仑摩擦最速降曲线问题的讨论

库仑摩擦轨道上的最速降线问题是一个受到众多研究者关注的问题。根据变分法及其变量变换不变性的性质,得到了轨道切线方向与菇轴的夹角及其对时间的导数构造可能极值函数能够满足的端点条件,以经典的无摩擦的最速降问题作了验证。据此,求得了库仑摩擦最速降线的解析表达式,分析归纳了库仑摩擦最速降轨迹斜率的匀变性、尺度的相似性、轨迹函数依摩擦系数的分簇性和运动的临界性等基本性质。     

地下爆炸波冲击下隔震连续梁桥动力响应分析

针对地下隧道内意外爆炸所引起的地下爆炸波的冲击作用，对带有摩擦摆支座的隔震连续梁桥进行动力响应分析，同时考虑土与桥墩基础以及桥台之间的动力相互作用．在土-结构动力相互作用分析中，采用有限元、无穷元和梁元等多种数值模型相耦合的方法建立了由地下隧道及其周围包含河道的有限土区、远场半无限土区以及跨越河道的摩擦摆支座连续梁桥等3部分构成的整体计算模型；在摩擦摆支座隔震分析中，提出了连续摩擦力模型以取代库仑摩擦力模型，从而避免跟踪啮合滑移的过渡边界并可减小计算误差．通过数值仿真以及与Lysmer透射边界法和修正阻尼透射边界法的计算结果进行对比分析，验证了所建立的耦合方法的有效性；通过与板式橡胶支座和刚性球铰支座的隔震效果进行对比分析，揭示了摩擦摆支座连续梁桥的顺桥向隔震效果以及不同参数对隔震效果的影响．分析结果为城市地下隧道及桥梁的抗爆设计的理论研究和工程实践提供了重要的参考依据．     

多指手爪非线性分析及其位置离散学习控制

本文通过分析机器人多指手爪的静摩控，库伦磨擦，粘性磨擦等非线性因素，推导出多指手爪屈伸关节的动态控制模型，针对指手爪的非线性影响，提出了一种位置离散学习控制方法，并给出了这种方法的收敛性定理，仿真结果表明，离散学习控制方法能在有限次迭代后使手指关节位置达到期望位置。     

多参数耦合下湿式换挡离合器滑摩特性

以某车辆的湿式换挡离合器为研究对象,分析多参数耦合下湿式换挡离合器的滑摩特性.基于多体动力学和Hertz接触理论,在ADAMS软件中建立和验证离合器动态分析模型,仿真研究接合油压、摩擦副主、从动件初始转速差、摩擦因数,以及摩擦片刚度等因素对湿式换挡离合器滑摩特性的影响规律.结果表明:适当提高接合油压,增大摩擦因数、摩擦片刚度和摩擦副主、从动件初始转速差,可以有效改善湿式换挡离合器滑摩特性.     

振动引起的界面切向相对运动对摩擦的影响

为了研究接触界面振动对摩擦的影响, 自主设计实验装置, 以在振动台上匀速滑动的滑块为对象, 采用理论与实验相结合的方法, 分析法向振动和切向振动引起界面切向运动减摩的机理。实验结果表明, 振动台的法向振动和切向振动经常同时存在。当界面振动, 且滑块与振动台之间的切向相对速度方向不变时, 滑块受到的平均滑动摩擦力与无振动时相同, 没有减摩作用; 当滑块与振动台之间切向相对速度的方向发生周期性变化或存在stick-slip (黏滑)时, 与无振动时相比, 滑块的平均滑动摩擦力有明显的减摩作用。根据Coulomb摩擦定律建立动力学模型进行仿真, 仿真结果与实验结果非常吻合, 说明在界面运动为已知的条件下, Coulomb摩擦模型能够反映界面间的摩擦作用。实验和仿真结果表明, 当法向振动和切向振动同时存在时, 振动引起的界面切向相对运动造成摩擦力方向的周期性变化或stick-slip是减摩的主要原因。     

考虑连续特性的水平井钻柱轴向振动分析

为精确的描述水平井钻柱轴向受迫振动规律,本文以连续性波动理论为基础,考虑了钻柱连续特性、库伦阻尼及钻井液粘性阻尼作用和轴向振动工具对钻柱的位移激励,并采用等效粘性阻尼法对库仑阻尼进行线性化处理,建立了轴向振动工具作用下的水平井钻柱运动的动态解析模型;通过Burnett等人发表的轴向振动工具测试实验验证了本文所建模型,并利用数值模拟分析了轴向振动工具的频率及钻柱与井壁间摩擦系数对水平井钻柱轴向受迫振动的影响。结果表明：在一定范围内增加轴向振动工具的振荡频率可提高水平井钻柱的轴向受迫振动响应;钻柱与井壁间摩擦系数对水平井钻柱轴向受迫振动的影响随着钻柱长度的增加而降低。本文的研究方法和模型可为改善轴向振动工具在水平井作业中的作用提供理论指导。     

考虑水膜厚度影响的道面轮胎间动态摩擦模型

针对考虑水膜影响的现有摩擦模型无法利用现场测试数据修正并应用于动态摩擦过程分析,提出了道面-轮胎间动态摩擦模型.该模型以平均集总Lugre模型为基础,考虑了水膜厚度、飞机速度、胎压、道面表面构造幅度和滑移率等因素影响下通过实验和数值回归等手段获取参数,用于道面动态摩擦性能的评价预估.通过上海浦东国际机场的现场实测数据,修正模型物理意义明确,具有较高的预估精度,该模型利用现场实测数据获取参数,适用于实际道面安全管理.     

日本Mw9.0级地震的库仑应力变化及对余震的触发

采用已公布的1个前震和3个主震震源可变滑动模型,计算了日本Mw7.3级前震、M_w9.0级主震产生的同震库仑应力变化,并采用哈佛Global CMT和日本F-net余震目录,在不同有效摩擦系数取值下计算了主震对余震的触发效应,分析了应力空间分布与余震活动空间分布的相关性。研究表明,日本地震前震对主震有触发作用,前震在主震处产生的正应力变化为0.404 bar,剪应力变化0.282 bar,同震库仑应力变化为0.517 bar,应力变化超过了应力触发阈值0.1 bar,达5倍之多,属于典型的地震应力触发,而非诱发事件。主震对后续余震有触发效应,最小触发率为57%,最大达到75%。余震多分布在主震产生的同震库仑应力红色加载区。同时,分析了可变滑动模型、有效摩擦系数、余震目录、震级及节面选取等对计算结果的影响。可变滑动模型、有效摩擦系数变化对计算结果影响不大,余震目录、震级及节面选取对结果有一定影响,尤其是当余震目录足够多、震级足够大时,计算结果更加可靠。为了深入讨论节面选取对计算结果的影响,对余震两个节面上库仑应力、剪切应力及正应力变化差值进行了频次统计。分析显示节面选取对正应力有一定影响,而对库仑应力及剪应力影响不大。     

用双曲正切和反正切函数拟合面波频散曲线的适应性分析

双曲正切函数和反正切函数的形态与面波频散曲线较相似,将其用于频散曲线拟合可减少数据噪音对反演稳定性的影响。这两类函数的曲线形态都是单调变化的,无法完全刻画某些特殊地层结构形成的频散曲线的复杂变化情形,如果用这两类曲线来拟合频散曲线则会存在本质上的模型误差。通过一系列正演模拟,分别运用这两类曲线拟合随层厚、P波速度、S波速度和密度变化模型的频散曲线,定量分析每个参数的变化对拟合误差的影响。结果表明,拟合结果随着P波速度、密度和层厚变化的分布很稳定,误差值保持在0.03~0.11。在S波速度随深度单调增加的情况下,拟合误差变化起伏比较大,误差范围为0.00~0.14,表明这两类三角函数模型的适应性会随着地层间S波速度差异的增大而降低。当模型中含有一定厚度的倒转低速层的时候,拟合误差可高达0.30,表明双曲正切函数和反正切函数频散曲线模型均不适用于拟合含强烈反差的低速倒转地层的频散曲线。实验发现,严重影响频散曲线拟合的误差突跳难题,可以通过多个随机种子的组合得到有效解决。