基于LabVIEW的多点加载试验机控制系统的研究

鉴于现有加载试验机多采用传统单片机控制,其系统复杂,且在数据处理、显示、存储方面的不足,本文利用图形化编程语言LabVIEW研究设计了单神经元自适应PID控制系统。通过本文的设计,简化了以往加载试验机的控制系统,改善了加载试验机的工作性能,提高工作效率。通过系统仿真,所设计的控制系统完全满足控制要求。     

高铁轴承试验台液压伺服加载系统的设计

根据高铁轴承试验台的结构形式和性能指标,确定高铁轴承试验台液压伺服加载的总体方案,建立其动力机构的负载流量方程和负载压力方程,并对其控制系统进行分析和建立其数学模型。然后,推导出液压伺服控制系统的传递函数,再利用Matlab软件对其控制系统进行动态仿真,并加入PID环节进行系统校正。最终设计出稳定性、快速性和准确性都符合要求的高铁轴承试验台的液压伺服加载系统。     

“动静三轴试验仪”伺服加载系统研究

根据土工试验要求研制了"动静三轴试验仪",该仪器设备能够替代传统"静三轴试验仪"和"动三轴试验仪"完成给定的试验任务.伺服加载的实现方式是"动静三轴试验仪"研制的核心,在分析液压、气动和电气加载方式的优缺点后,采用液压伺服加载方式完成轴向力和位移的动态、静态加载.为解决液压伺服加载系统在动态加载时液压油压力波动和静态加载时效率低、发热量大的问题,提出采用蓄能器组和恒压变量泵的解决方案并设计了液压油源系统,借助数学建模和仿真的手段验证了所提方案的正确性.     

PMS-500脉动疲劳加载的动态试验力修正

针对混凝土梁疲劳过程刚度退化造成的动态试验力失真问题,基于PMS-500液压脉动疲劳试验加载工作原理,提出采用惯性力修正系数的动态试验力修正方法,并应用于7片预应力混凝土梁疲劳试验过程的动态试验力修正。研究结果表明:疲劳加载全过程中惯性力修正系数为2.5%左右,动态试验力呈三阶段递增的规律偏离疲劳加载预加值,修正后加载下限值的最大修正误差为5%左右,上限值的最大修正误差为1.3%左右,验证了本文修正方法的准确性。     

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。     

民用飞机铁鸟舱门假件电液伺服加载系统的设计及应用

该文根据某型民用飞机舱门假件地面模拟试验的要求,设计了一套电液伺服加载系统,文中对电液伺服加载系统的工作原理进行了分析,给出了方案设计、液压系统设计、液压执行机构设计等内容,试验结果表明,该系统具有良好的控制性能、扩展功能。     

高强螺栓球节点常幅疲劳性能试验研究及计算

对螺栓球节点网架中高强螺栓的常幅疲劳性能展开了相关的理论与试验研究。利用稳定、可靠的疲劳试验加载装置和Amsler疲劳试验机对高强螺栓的疲劳性能进行试验;并将试验结果与国内相似研究成果进行对比分析,得出了合理的高强螺栓球节点常幅疲劳设计方法。研究结果可为高强螺栓球网架的设计及疲劳验算提供参考。     

汽车液压动力转向器测试系统的加载方法

主要内容是介绍汽车液压动力转向器性能试验系统中两种常见的加载方式,机械加载方式和液压加载方式。首先对机械加载方式的原理进行验证,并通过计算确定机械加载的板簧的尺寸;然后对液压加载方式进行分析,确定液压加载的结构设计,同时设计液压加载方式的一些辅助结构。最后,分析各种加载方式的优缺点,选择一种优良的加载方式,以使整个性能试验系统实现了自动化程度高,测试精度高。     

导弹弹射架气动加载系统设计和仿真分析

介绍了一种专用于模拟导弹弹射发射时所受气动力的地面模拟气动加载试验系统。分析了该加载机构的结构和特点,并进行了加载弹射仿真。对仿真结果和试验系统的实验数据进行了对比。对比结果表明,气动加载系统的加载力跳动误差不大于15%,达到了工程实际应用的目的。     

被动式电液加载系统的变刚度自适应控制

建立了被动式电液加载系统的数学模型,分析由位置扰动和系统自身结构引起的稳态误差,讨论了负载刚度和液压刚度在系统主要行程范围内变化对系统动态特性的影响。采用高阶系统跟随低阶参考模型的自适应控制方法,在选择二阶参考模型的固有频率时综合考虑了两方面的因素,既发挥了液压动力机构响应频率高的优势又确定了合理的频宽。运用Narendra稳定自适应控制理论设计自适应控制器,建立增广误差模型,选取Lyapunov能量函数并导出能使系统全局渐进稳定的自适应律。利用Simulink软件进行数值仿真,仿真结果表明,加入自适应控制器后,系统能稳定地跟随参考模型,两者误差快速收敛为零,并且系统在5组不同参数设置下的动态响应性能几乎一致,上升时间和调整时间分别为4.8ms和14.6ms,稳态误差仅为0.03%;同时,由速度为0.5m/s的位置扰动引起的系统误差最大仅为0.58kN并于35ms后消除。故本文设计的自适应控制器使被动式电液加载系统在变参数和位置扰动条件下的动态特性和精度得到大幅提升。     

原点反共振振动机1:3内共振动力学特性分析

针对原点反共振振动机的力学模型,在考虑了立方非线性弹簧及弹簧静变形等因素后,建立二阶非线性系统动力学控制方程.由此得到系统产生内共振的条件并应用多尺度法建立了平均方程,研究了不同结构参数对系统非线性动力学特性的影响.研究结果表明:当激振力频率小于反共振频率时,非线性的影响可以忽略不计;当大于反共振频率时,非线性的影响增强,振幅出现分叉,并且这种影响随着激振力频率与反共振频率的偏离程度的增大而加强.     

基于电动直线负载模拟器的排气压力模拟研究

在电磁驱动配气机构中,排气门开启过程中受到气体压力影响,为了验证排气门控制策略的有效性,设计了一种能够模拟排气压力的电动直线加载系统。针对电动直线加载系统多余力及其他非线性扰动因素影响加载力跟踪精度问题,引入前馈补偿,以加载力作为外环,电流闭环为内环的双闭环复合PID控制策略。给定恒定力和正弦力进行直线加载跟踪性能对比分析,结果表明与传统PID控制相比,复合前馈PID控制有效抑制了加载系统的多余力。为了验证方案的可行性,建立了电动直线负载模拟平台,对排气压力模拟进行试验研究,结果表明在误差允许范围内,能够实现对排气压力的模拟。     

基于虚拟仪器的动平衡机测量技术研究

采用虚拟仪器技术研制DD-300B型动平衡机测量系统。研究了测量静不平衡、动不平衡和综合动不平衡的方法,并探索了调整平衡的规律;提出了静平衡影响系数和动平衡影响系数的概念,设计了试验方案,对动平衡影响系数、静平衡影响系数、左端影响系数和右端影响系数进行了试验研究。按静力学的力和力矩平衡原则,可以求出静不平衡惯性力和动不平衡惯性力矩对两个支座的作用力。研究结果表明,在支座上两个相等的静不平衡作用力与动不平衡作用力,对输出信号的振幅影响是不同的。提出了综合动不平衡的优化调整方法。     

楔平面磁头与开槽磁头浮动特性的对比研究

对比研究了楔平面磁头和开槽磁头在寻道定位过程中的静态和动态浮动特性．研究表明：在磁头外形尺寸和外部条件完全相同的情况下，开槽磁头有较强的抗侧滑角能力，对外载位置变化的敏感度较低，而对外载大小变化的敏感度较高．在浮动间隙相同的情况下，开槽磁头低频特性较好，而高频特性略差．     

随五轴加工轨迹变抛光力的控制策略与方法

设计了以PWM信号高速开关控制为核心的气动抛光力加载控制系统,采用滑动平均滤波PID算法调节,通过Simulink仿真和实验调整PID参数,提高系统动态性能,保证变抛光力的控制要求.借助五轴混联机器人动平台,搭建五轴变抛光力试验系统,进行跟随轨迹的变抛光力加载实验.实验结果表明,设计的滑动平均滤波PID控制能够在力控制要求改变时快速响应,使抛光力跟踪至设定值,力实测值误差在±1N以内,波动范围小,具有足够的稳定性和准确性,满足变抛光力的控制要求,实现了跟随五轴加工轨迹的变抛光力控制.     

大型液压伺服混凝土静动三轴试验机

利用计算机及液压伺服控制技术,研制了大型液压伺服混凝土静动三轴试验系统．该系统可以进行三轴之间的静动态任意组合试验．详细阐述了系统的液压机械,试件浮动装置,荷载、位移、应变三参量反馈控制器的工作原理,以及应用软件的编程特点．在“混凝土多轴变幅疲劳破坏准则”等实验中的应用表明,该试验机系统控制可靠,运行稳定,能够达到预期的各项指标．     

电磁分离装置内油水分离特性实验研究

为研究电磁场油水分离过程中油水两相流的流动和分离特性,探究静态与动态条件下电磁分离装置内油水分离效果,在实验室内搭建了电磁场油水分离实验系统,并进行了实验研究。先后完成了电磁场油水分离静态实验与动态实验。静态实验表明:提高电压或增大磁场强度能有效提高油水两相流分离效果;动态实验表明:提高电压或增大磁场强度能有效提高油水两相流分离效果;达到相同油水处理效果的电压数值要大于静态实验;且存在一个临界电磁力数值,只有大于这个临界值,电磁力才能有效促进油水两相流的分离过程。     

一种高性能单相正弦逆变电源的多环控制策略

针对单相正弦逆变电源提出一种多环反馈模式的控制方案.外环采用两个PI控制器对幅值和相位独立控制以确保逆变电源输出电压的稳态精度;内环采用输出电压反馈以保证电源输出的快速响应能力和减少波形的畸变.针对逆变电源输出正弦电压相位检测问题提出了一种新颖的算法,使高精度逆变控制易于实现.仿真实验表明,以所提方案构建的控制系统具有良好的动态和静态特性,在任意负载条件下,输出电压波形均能保持良好的正弦度.     

基于非成型向金属橡胶的管路吊架减振性能研究

管路系统减振是保证舰艇整机系统正常工作的必要前提,本文利用金属橡胶非成型方向具有很好的刚度、耐腐蚀性、又具有一定阻尼等特性。以其为承载主体,设计出一款应用于舰艇大质量管路减振的新型吊架减振器。基于双折线本构关系,用等效线性化方法建立吊架减振器的动力学模型。采用正弦激励加载试验,研究了不同激振力、不同阻尼元件密度、不同预紧间距以及不同布置方式对新型减振器减振效果的影响。根据预紧间距和布置方式的试验情况对减振器结构设计和实际安装进一步优化。试验发现,激振力对减振性能影响效果显著,减振性能随着激振力的增加而增加,随阻尼元件密度增加而降低,随预紧间距减小而降低。研究结果对舰艇管路系统减振工程应用提供了理论指导和实验依据。