阶跃前沿和截尾对计算热工传感器动态特性的影响

热工参数传感器的动态特性常用其阶跃下的响应曲线来计算求取。但作为热工参数的阶跃源,都有不同程度的上升沿。按常用的Bowersox等计算方法会产生一定的误差。另外,响应曲线截尾的长短,对计算结果也会有不同的误差。本文分析计算了这二种因素引起的误差值,这对于确定动态标定装置的有效频谱范围和确定动态特性的准确性是需要的。     

Investigation on Dynamic Character of Thermohydraulic TestSystem

介绍了用阶跃响应法研究热工水力学实验系统的动态特性。给出了热工水力学实验系统不同工况下的动态特性参数。在诸如系统辨识、核反馈实验等含有动态过程的模拟实验中，这些参数是必须考虑的。该实验是在ＨＲＴＬ热工水力学实验系统上进行的，系统的动态响应是用阶跃信号响应描述的。实验结果为其他动态过程实验提供了基础数据。     

试验模型与烘干过程的动态分析

通过各种阶跃输入下的开环响应试验,对烘干过程的动态特性作了调研。并将复杂的数学模型近似地转换成多个用于控制系统的线性简化模型。然而,过程本身的非线性,使所得的模型适应性差。即改变工作点将导致特性的改变或模型的重建。进一步通过模型参数在线估计将消除这种局限性。就此意义来说,非线性系统的在线辨识相当于系统的准线性化或连续线性化过程。     

试验模型与烘干过程的动态分析

通过各种阶跃输入下的开环响应试验,对烘干过程的动态特性作了调研。并将复杂的数学模型近似地转换成多个用于控制系统的线性简化模型。然而,过程本身的非线性,使所得的模型适应性差。即改变工作点将导致特性的改变或模型的重建。进一步通过模型参数在线估计将消除这种局限性。就此意义来说,非线性系统的在线辨识相当于系统的准线性化或连续线性化过程。     

SISO动态矩阵控制的鲁棒性

为解决单输入单输出 (SISO)动态矩阵控制的鲁棒稳定问题 ,采用过程阶跃响应的变化界来描述模型的不确定度 ,利用 Jury定理推导了系统稳定的充分条件。在此基础上 ,对一类阶跃响应系数具有递增性质的系统 ,分析了具体的参数设计方案。最后针对一般的动态矩阵控制 ,通过引入具有多项式形式的失配滤波器 ,给出了一种鲁棒改进措施。该措施可有效地扩大鲁棒稳定域 ,有助于动态矩阵控制的工业应用。仿真结果表明了文中相关理论分析的正确性和鲁棒改进措施的有效性。     

机载蒸发循环制冷系统动态仿真

为了研究航空机载蒸发循环制冷系统的动态性能,通过模型仿真方法考察了不同参数阶跃对系统性能的影响。在分析系统工作原理和各部件特点的基础上,根据部件数学模型与闭环系统部件间耦合关系,在MATLAB/SIMULINK系统仿真环境下建立了机载蒸发循环制冷系统的动态数学模型。通过控制容积法离散各模型方程求解获得了系统的动态响应特性。仿真结果表明:压缩机转速、膨胀阀开度、制冷剂流量发生阶跃时,蒸发循环制冷系统各热力性能参数的动态响应规律不同。仿真结果可为机载蒸发制冷循环系统的优化及系统控制提供理论指导。     

连铸拉速扰动前馈补偿控制传递函数辨识研究

结合连铸传热特点及建立的三维动态凝固传热模型,设计拉速扰动前馈控制器并辨识传递函数,以改善铸坯表面温度的控制质量。在确定控制通道和扰动通道传递函数矩阵结构的基础上,以传热系数和拉速的阶跃变化为输入激励,铸坯表面温度为输出响应,采用阶跃响应曲线和最小二乘法对传递函数辨识。仿真结果表明,传递函数频率响应曲线的增益和铸坯表面温度与目标温度偏差均减小,控制质量得到提高。     

压缩机排气压力控制系统数学模型的建立

通过对制冷测试系统涡旋压缩机排气口压力的控制,介绍了获取被控对象数学模型的一种实用、简单的系统辨识方法．根据阶跃响应与脉冲响应之间的关系,通过实验得到阶跃响应数据和脉冲响应曲线．最终在频域范围内,利用控制系统计算机辅助设计语言ＭＡＴＬＡＢ获得被控对象的数学模型     

动力时程分析中弹塑性刚度矩阵的提取方法

利用ANSYS二次开发工具UPFs编写成可执行程序文件,通过与MATLAB进行联立计算,对线弹性和非线性弹塑性本构模型的结构分别实现了特性矩阵的近似提取.对线性本构关系模型的各特性矩阵提取方法进行阐述推导和验证,求得的各阶频率和动态响应时程曲线与ANSYS直接计算法吻合.对于非线性弹塑性本构模型,将非线性本构关系在全局过程中的小段时间内进行等效线性化处理后提取等效刚度矩阵,进行静动力分析后所得各种响应时程曲线与ANSYS直接计算法所得曲线基本吻合.结果表明了分段等效线性化模型的合理性和ANSYS二次开发程序提取等效特性矩阵的可行性.     

工程船舶电力调速系统鲁棒控制器的设计

针对海洋工程船舶电力调速系统的数学模型,设计满足凸约束条件的状态反馈控制器,主要是基于李雅普诺夫稳定性理论,推导使系统稳定且满足H∞性能控制器存在的条件,利用线性矩阵不等式技术将其转化为可求解的形式,通过Matlab对其求解仿真,得到状态反馈控制律、扰动抑制度及单位阶跃响应曲线,表明笔者所采用的鲁棒控制器的设计方法对船舶电力调速系统的数学模型进行控制是可行的．     

热电阻的动态响应特性

热电阻是最普遍使用的测温元件之一,工程中一般给出热电阻测量的滞后时间,而对测量的过渡过程缺乏深入的分析。以WZP1500型、WZP120型和有导热油的WZP120型Pt100热电阻为例,研究了它们的过渡过程。通过对实验数据的分析综合、参数辨识,得到了它们的阶跃时间响应函数和传递函数。同时,对影响热电阻数学模型结构的因素、影响数学模型参数大小的因素进行了分析,得到的结论可用于新热电阻数学模型的建立。     

探空温度传感器的动态性能分析

为了研究探空温度传感器的动态性能,提出利用计算流体动力学(CFD)方法分析探空温度传感器从地面到32 km高空不同气压和不同上升速度条件下的热响应时间常数;并利用该方法对不同海拔高度下温度传感器的气流温度阶跃响应特性进行分析。仿真结果表明,探空温度传感器的热响应时间常数与海拔高度呈正相关,与探空仪上升速度呈反相关。通过拟合获得不同上升速度下,气流温度阶跃变化后的传感器温度变化与海拔高度、时间的函数关系。这种数值方法和分析结果对探空温度传感器的动态性能分析有潜在的指导意义。     

控制系统闭环响应函数的快速辨识

按照控制系统的传统模型,可以建立近似的闭环传递函数．但其阶跃响应中超调量的偏差将明显地与系统的纯滞后时间相关．对于较复杂的对象,若用数值求解法求取整个闭环响应曲线,将很费时．鉴于一般工业控制系统的闭环响应都包含振荡过程．通过理论分析和论证,并利用阶跃响应的前３个幅值,提出了一组能快速辨识闭环响应函数的公式和综合模型,经对３种典型的仿真实例的验证,结果是准确的．此法也适用于发散振荡的情况．     

离子选择电极信息特性研究

以硝酸根选择电极为例 ,介绍了离子选择电极的响应时间特性 ,建立了硝酸根选择电极在温度阶跃变化下输出电势对时间的响应模型 .本研究中 ,用相关分析最小二乘法拟合响应全过程曲线 ,根据残差平方和准则判定模型的阶次 ;再用最小二乘法逐步拟合确定模型的参数 .为连续自动分析和在线测量提供了基础 .大量实验结果表明 ,建立的模型能很好地拟合响应过程曲线 ,且对一般离子选择电极具有通用性 .     

移动硬盘磁头驱动臂的模态分析与脉冲响应

Head actuator arm assembly （HAA） is the most important mechanical component of a mobile hard disk drive （HDD） and its shock dynamic response is a principal index of vibration resistance. In this paper,a finite element （FE） model is firstly developed in ANSYS of 2.5 inch （1 inch=25.4 mm） mobile hard disk. This model includes actuator arm,voice coil motor （VCM） and pivot bearing. The various step modal of HAA is calculated by FE model. Then the actuator arm vibration behavior is simulated with LS-DYNA procedure. The influence of pulse waveform,pulse amplitude and pulse width on the shock response of the relative displacement of the head actuator arm assembly is studied.     

珠江水下沉管隧道的抗震分析与设计(Ⅰ)──时程响应法

研究沉管隧道在地震条件下整体受力的分析方法．分两步建立计算模型．第一步通过分析场地地基土切片的动力特性．根据等效原则将其化为等效单质点体系，然后在纵向用等效弹簧连接而成为多质点体系的地基土计算模型；第二步将隧道看作弹性地基梁与上述多质点体系通过等效弹簧连结而得到土一隧道体系的计算模型．本文结合广州黄沙一芳村珠江水下隧道工程实例建立了具体的计算模型并对多种不同的约束条件，进行了纵向与横向地震响应时程分析，为该隧道的抗震设计提供依据．     

双侧双级双圆弧螺旋锥齿轮章动减速器动力学分析

以双侧双级双圆弧螺旋锥齿轮章动减速器为研究对象,综合考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、传递误差、齿侧间隙等因素,采用集中参数法建立该类传动系统的12自由度弯-扭耦合非线性动力学模型.以四阶变步长Runge-Kutta法求解该系统的动态响应,并分析激励频率、支承刚度对系统动载荷系数的影响.结果表明,随着激励频率的变化,系统相继呈现出7倍周期、拟周期和混沌响应现象.无量纲激励频率为0.5和1.0时,动载荷系数出现峰值.在支承刚度的0.5～3.5倍范围内,随着支承刚度增大,系统动载荷系数降低.研究结果为后续的章动传动系统动态优化设计提供了理论依据.     

单盘转子系统受强动载荷作用的刚-塑性动力学响应

通常转子系统的响应分析是在弹性变形假设下进行的，但当转子受到强动载荷撞击时将产生塑性变形。本文结合转子动力学和塑性动力学，分析了单盘转子受强动载荷作用时的刚-塑性动力学响应。首先，将单盘转子系统简化为中间带质量块的简支梁，给出了在阶跃载荷作用下系统的各阶段响应模式。在此基础上，详细讨论了单盘转子在跨度中点受撞击时的动力学响应完全解，并结合龙格-库塔法得到了单盘转子的瞬态变形。所得结果可为转子系统的动力响应和失效分析提供依据。     

考虑随机效应的人行激励反应谱分析

人行荷载受到步频、步长、行人自重、各阶谐分量动载系数和相位等参数随机性影响而具有显著的随机性,这导致其荷载反应谱的随机性.本文给出了考虑到上述随机因素的反应谱,并且引入以均匀试验为基础的反应谱计算方法解决计算工作量的问题.按照均匀试验构造代表性人行荷载时程的随机样本,在各个跨度、阻尼比的梁式结构上进行时程分析,获得反应谱曲线,在此基础上运用响应面和可靠度分析得到了具有指定保证率的峰值加速度谱,并进行了频率、阻尼比和跨度等因素的敏感性分析,给出了最大加速度谱的一般计算式.