基于偏差耦合的大功率全电动折弯机同步控制

为实现大功率全电动折弯机对金属板材的多轴同步折弯,结合前馈控制与模糊控制,提出一种基于偏差耦合的多电机同步控制算法.该算法根据各轴电机运动位置之间的偏差进行同步调节,并采用等效速度、加速度前馈提高单电机快速性能,使多电机运行同步性能得到很大程度的提高,可满足金属板材折弯加工的精度要求.文中通过对具体的折弯机行走机构进行...     

机电耦合自同步系统的过渡过程分析

自同步振动机械的同步过渡过程实质上是激振电机与振动机的机体之间的机电耦合同步过程,现有的振动机械模型尚不能对这种过渡过程进行定量解释·通过建立自同步振动机械的机电耦合模型和数值分析,定量研究了几类典型的同步过渡过程,揭示了自同步振动机械的机电耦合同步机理     

基于流固耦合的液压振动桩锤管系减振研究

基于振动桩锤液压管路的流固耦合计算模型,结合面向地基土的负载特性分析方法,并考虑油泵流量脉动因素的影响,采用ANSYS与CFX进行有限元联合仿真,研究沉桩过程中液压管路振动特性的变化规律,确定其发生强烈振动的原因。同时,通过卡箍的动力学优化设计,对液压管路的振动进行控制。研究结果表明:卡箍的固定位置、数量等设计参数是影响液压管路振动特性的重要因素,当增设1处卡箍时其一阶自振频率最大提高22.4 Hz,增设2处时最大提高56.6Hz,最终得到能有效避免管系共振发生的优化设计方案,仿真及试验结果验证了该新方法是可行的,其研究成果可为复杂输流管路的铺设安装与振动控制提供参考。     

一类输出耦合复杂网络的同步控制

针对一类输出耦合复杂网络模型,基于网络外部同步思想,由构造Lyapunov函数的方法,得到复杂网络外部同步的条件,结果表明该类输出耦合复杂网络是外同步的,最后数值例子说明了该方法的有效性.     

基于改进型偏差耦合结构的多电机同步控制

针对现有的多电机同步控制方案难以满足高精度控制的要求和不能实现比例同步控制的局限性,提出一种带PI补偿控制的改进型偏差耦合控制结构,可适用于多电机完全同步和比例同步控制.针对永磁同步电动机非线性和强耦合特性,设计了自适应模糊滑模变结构控制器来实现永磁同步电动机的跟踪控制.建立了4台永磁同步电动机的同步控制仿真模型,仿真实验表明,所提出的多电机同步控制结构相对于带固定增益补偿的控制结构具有更高的同步控制精度.与PID和常规滑模控制算法相比,自适应模糊滑模控制策略具有更高的同步稳定性和更强的鲁棒性.     

轧机主传动机电耦合系统瞬态响应计算机仿真

针对轧机主传动机电耦合系统扭振的瞬态响应求解提出了一种计算机仿真方法。首先建立轧机机电耦合系统的物理模型,在此模型的基础上建立数学模型;然后将此数学模型用状态方程表达,确定系统各种模型参数广义质量矩阵［Ｍ］,广义刚度矩阵［Ｋ］,广义阻尼矩阵［Ｃ］和初始条件;最后应用四阶龙格－库塔法,计算出瞬态响应的仿真结果,将各种仿真曲线显示在屏幕上或打印出来。使用Ｔｒｕｅ－Ｂａｓｉｃ语言编制实现四阶龙格－库塔法的计算机仿真软件,并对此方法的步长的确定进行了详细的讨论,得出确定合理步长的计算公式。通过对１１５０初轧机主传动系统上轴系机电耦合系统瞬态响应的仿真计算,证实了计算机程序的正确性。     

机电耦合自同步系统的过渡过程分析

自同步振动机械的同步过渡过程实质上是激振电机与振动机的机体之间的机电耦合同步过程 ,传统的振动机械模型一直不能对这种过渡过程进行定量解释·通过建立自同步振动机械的机电耦合模型和数值分析 ,定量描述了几类典型的同步过渡过程 ,揭示了自同步振动机械的机遇耦合同步机理·机电耦合自同步系统的过渡过程分析@熊万里 @闻邦椿     

风电叶片多点加载系统的机电耦合特性及试验研究

针对风电叶片加载多点激振时出现耦合问题,对多点疲劳加载系统进行合理简化,以两点摆锤激振加载为对象建立动力学数学模型,构建系统的机电耦合方程.在共振条件下的对机电耦合关系进行求解,通过相平面法得到振动系统的机电耦合特性、平衡奇点处的谐振同步性及稳定性条件,揭示加载系统出现耦合现象的机理.试验研究系统动态分岔耦合、主共振机电耦合特性及机电耦合作用下的同步控制,验证理论分析的正确性及控制算法的有效性,为疲劳加载系统的工程应用提供指导及试验参考.     

高维机电耦合系统Hopf分岔的识别

基于Ｈｕｒｗｉｔｚ代数识别原理，运用半解析半数值的判别方法，分析大型汽轮发电机组转子轴系与电网耦合次同步谐振（ＳＳＲ）非线性模型，确定出该系统在给定条件下的Ｈｏｐｆ分岔点，计算结果与ＱＲ方法的结果进行了比较，证明了该方法的正确与有效．     

均值耦合多电机滑模速度同步控制

针对传统阿胶制粒机多电机速度同步控制精度低和控制系统响应速度慢的问题,提出了一种无速度传感器的多电机均值耦合非奇异全局快速Terminal滑模速度同步控制方法。首先,设计转速自适应磁链观测器,避免了加热筒体温度较高导致电机速度传感器检测精度不足的问题;然后,利用均值耦合策略对多电机转速进行耦合控制,实现系统误差全局补偿,保证多电机速度误差同步收敛;其次,通过设计具有非线性函数的非奇异全局快速Terminal滑模面,实现电机速度误差在有限时间内全局快速收敛,并消除了Terminal滑模的奇异问题,提高了单电机速度跟踪精度,降低了多电机间速度同步误差;最后,利用Lyapunov函数证明了观测器和控制器的稳定性及收敛性。仿真与实验结果表明：速度观测器能够在0.4 s内实现速度跟踪,当系统存在负载扰动时,调节时间小于0.05 s,具有良好的跟踪性能和稳态精度;与均值耦合滑模多电机速度同步控制相比,本文控制方法能够在0.15 s内实现对期望转速的跟踪,各电机同步误差调节时间减少了1.2 s,响应速度快,能够有效抑制负载扰动,具有更好的动态调节能力、稳态精度和鲁棒性,可满足阿胶制粒工艺的要求。     

振动同步系统中的耦合效应

自同步振动系统是具有典型的协同运动特征的机械动力学系统·系统中两个偏心转子的回转运动相互影响,产生耦合效应,从而改变了系统的运动特征和运动形态·应用非线性振动分析方法建立了系统偏心转子耦合运动的微分方程,给出了耦合参数的数学描述;基于相空间原理,分析了系统耦合运动的非线性特性以及耦合强度对系统运动平衡状态的影响,确定了耦合参数的变化范围;深入研究了偏心转子同步运动的演化过程,导出了系统形成同步运动状态的耦合条件,给出了振动同步系统结构参数设计和选择的工程方法·     

基于Matlab的中厚板轧机机电扭振系统模型仿真

采用理论分析和数值计算相结合的方法建立了中厚板轧机机电扭振数学模型,通过对该模型的求解,得到系统在过渡过程中的全部响应,且对轧机在轧制过程中的主传动系统的间隙和打滑两种状态进行了分析,并对此进行了计算机仿真研究.结果表明:理论计算与现场测试是一致的,这能够更为准确地得出其拖动过程的各种响应状态;同时为进一步分析设备运行中存在的问题以及设备传动系统的优化设计提供了更为有力的工具.     

动力管道水锤激振分析

该文利用有限元方法,对动力管道进行了建模,把水锤基本方程计算得出的水锤力作为加载力,计算出了动静态组合工况下管道系统动力响应的位移及转角幅值、约束力及力矩,以及各个水锤激发出来的管系动力响应贡献的系数。从计算结果看出水锤对管道有重要影响,在管道设计时必须加以考虑,最后提出了消除水锤影响的措施。     

非均匀电场下功能梯度压电材料板的振动主动控制

针对传统分层压电构件在连接处较容易破坏的问题,使用功能梯度压电材料板中压电材料组分来实现结构的振动主动控制。提出了一个改进的功能梯度材料特性分布方程,该方程由两个参数独立地控制压电材料总体积分数和沿厚度方向的材料梯度分布形式。基于材料特性在横向的梯度变化,推导了非均匀电场下机电耦合系统的运动方程。在振动控制中,使用速度反馈控制方法获得了有效的主动阻尼。在此基础上,研究了压电材料分布类型、梯度分布指数和压电材料总体积分数对功能梯度压电材料板振动控制的影响。结果表明,功能梯度压电材料板中压电材料分布对振动控制效果有较大影响;通过优化功能梯度压电材料板控制电压的施加位置,可以获得良好的振动抑制效果。     

洛仑兹超混沌系统的同步控制

针对Lorenz超混沌系统,以稳定性理论为基础,提出一种超混沌系统的混合同步方法,给出Lorenz超混沌系统实现自同步的充分条件以及控制律参数的取值范围,构建Lorenz和Chen超混沌系统异结构同步的数学模型,并对模型进行数值模拟．数值模拟结果表明,该方法能够实现同、异结构超混沌系统精确同步．     

套管柱-钻井液-水泥浆耦合系统横向振动特性分析

振动固井工程中利用激振器对套管柱进行激励使其达到共振效果,以此来提高固井质量,这就需要对套管柱-钻井液-水泥浆耦合系统进行模态和振动特性分析。针对这一问题,建立了套管柱-钻井液-水泥浆流固耦合模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析和振动响应分析,采用单因素分析法对其固有频率影响因素进行仿真分析。结果表明,套管柱在流固耦合状态下各阶固有频率低于无耦合时的情况,相同阶数下,模态振型基本相似;耦合系统横向振动频率随长度的增加而减小,随钻井液密度和水泥浆密度的变化较小,随温度的升高而降低;在较大激振力下,底端振幅较大。实际固井作业中,可以发挥大激振力和低频组合方式产生的共振效果,来提高固井质量。     

风电叶片两点疲劳试验系统激振器加载控制

基于电驱动惯性式激振装置,构建了一种风电叶片两点激振疲劳试验系统,并提出了虚拟主令同步控制算法.以PID算法设计误差补偿器,利用李雅普诺夫函数证明虚拟主令同步控制算法的稳定性,并建立控制仿真模型,数值仿真分析虚拟主令同步控制算法的收敛性及鲁棒性.最后,试验验证了耦合下虚拟主令同步控制算法的有效性.结果表明:虚拟主令同步控制算法能使激振器快速跟随,激振器之间相位差的波动很小,叶片振幅稳定,实现了风电叶片的平稳有效加载.     

偏移式自同步振动机的同步特性

为了研究偏移式自同步振动机的同步特性,首先建立机电耦合动力学模型,然后,通过数值分析的方法对自同步振动机各个参数从系统启动到各参数稳定运转过程进行了合理的仿真,充分验证了该类自同步振动机的同步特性.最后,采用试验数据和仿真数据相结合的方法,对该类自同步振动机进行了同步特性研究.研究表明:自同步振动机必须满足同步理论条件,才能实现稳定的同步运转状态.     

Chua''s系统的追踪控制与同步

为对Chua’s混沌系统进行控制，设计出一种含参控制器，使得受控系统的某一状态变量能追踪任意给定的参考信号．利用Lyapunov函数方法证明在此控制器作用下，该系统的状态变量按指数速率收敛到参考信号．在此基础上，研究受控Chua’s混沌系统的自N步和异结构同步问题，数值仿真结果说明了此控制器设计方法的有效性．