高速电梯提升系统纵向振动建模与分析

为了分析电梯桥厢的振动规律,以高速电梯提升系统作为研究对象,利用Hamilton原理建立纵向振动方程,采用Galerkin方法对振动方程进行离散化处理.首先,将某高速电梯实际运行状态作为输入参数,获得桥厢的纵向振动响应;然后,通过机械系统动力学自动分析(ADAMS)建模仿真进行验证.结果表明:基于柔性体弹性变形理论建立的提升系统,其纵向振动模型可靠性较高,可较好地反映轿厢的振动特性;电梯提升过程中,轿厢的纵向振动响应越来越大;同等条件下,空载提升的桥厢纵向振动响应比满载提升强烈.     

电梯系统垂直振动动态特性研究

应用弹性动力学方法对电梯系统的动态特性进行了理论分析,建立了电梯系统的动力学模型,分别求得电梯系统在曳引机的旋转失衡及在起制动过程产生的刚体惯性力的作用下产生的振动加速度。分析表明,两种激励力都是引起电梯垂直振动的主要原因,应当将两种激励力叠加起来求解微分方程组,只有这样仿真结果才能更为真实地反映轿厢的实际振动情况。通过将求解结果与单种激励力作用下的求解结果进行比较,说明了综合考虑两种激励力的必要性。     

基于多目标遗传算法的高速电梯垂直振动参数优化设计

为了减小高速电梯在起制动过程中惯性力和曳引轮旋转失衡产生的激振力对运行中电梯垂直振动的影响,改善电梯的舒适性和安全性,以曳引比为2∶1的某型号高速电梯为研究对象,建立七自由度电梯垂直振动系统动力学模型,对电梯垂直振动系统进行动态特性分析,得到电梯垂直振动系统的7阶固有频率及轿厢瞬态响应;以电梯垂直振动系统中5个部件的刚度作为设计参数,采用多目标遗传算法对电梯垂直振动系统中的结构参数进行优化,对比电梯轿厢优化前、后的振动响应。结果表明,多目标遗传算法能成功抑制高速电梯运行过程中的垂直振动。     

电梯系统垂直减振动方案原理分析

从系统受迫振动理论出发,导出了绕绳比为1：1的装有轿厢动力减振器的电梯系统动力学模型,并从理论上证明了可以使用多个不同固有频率的减振器来抑制多个不同频率的垂直振动。另外,本文还以一种典型的电梯轿厢减振器为例,阐述了其结构设计方法。     

电梯导轨对轿厢振动的影响分析

电梯的稳定性是电梯正常运行的重要性能,本文介绍了电梯导轨的基本概念与标准,从电梯振动的激振力源和力学模型两个角度分析了电梯导轨对轿厢振动的影响,阐述了电梯导轨安装的质量要求。     

基于贝叶斯算法电梯运行效率的研究

为减少电梯能耗,提高电梯的运行效率,建立了基于贝叶斯算法的电梯运行模型.通过先验概率与条件概率进行分类,提出不同时段依据概率停靠轿厢的设想,并结合红外检测技术避免电梯空停现象发生.同时,在电梯模型上进行仿真测试.其结果表明,基于贝叶斯算法所得平均候梯时间为47.8 s,较传统算法运行效率提高约28％.该模型将电梯使用的高峰与低谷时段区别对待,从而提高了系统的实时效率.     

浅谈电梯轿厢振动的原因及处理措施

电梯是一种使用频繁、应用广泛的特种设备,运行不仅要安全,更要舒适。但电梯轿厢在运行时往往会出现振动现象,直接影响了乘坐电梯的舒适感。引起电梯振动的原因较多,本文从多个方面对电梯轿厢发生振动的原因进行分析,并提出了相关的处理措施,为电梯运行质量的检测和处理提供参考。     

事故环境下电梯系统动力学建模

从研究电梯安全性角度出发,采用集中质量的方法,并引入Lagrange乘子,建立了包括曳引绳在轮槽中的滑动、轿架碰撞缓冲器两种接触条件的电梯系统动力学模型.模型的建立可以就电梯紧急制停、蹲底等事故进行仿真.该模型的求解选用了Newmark法,并采用Baumgarte违约稳定法进行修正.仿真结果表明,所提出的模型可以用于模拟和研究电梯系统在该类事故中的动态特性,有助于电梯安全性设计.     

基于音圈电机的电梯水平振动主动控制仿真

电梯运行中导轨不平引起的水平振动会影响舒适性。为了有效抑制电梯振动,以音圈电机为作动器,使用振动主动控制,建立音圈电机和电梯水平振动的数学模型。布置传感器和作动器的位置,将位移、速度和加速度的比例反馈组合为PID控制器,使用Matlab/Simulink对控制器进行参数整定;并对电梯水平振动主动控制系统进行仿真分析。仿真结果表明在共振频率处的振动位移得到大幅抑制,同时随机振动激励下的振动位移有明显减小。     

单辊驱动冷轧平整机的水平振动研究

针对单辊驱动四辊冷轧平整机轧制过程中辊系的水平振动问题,本文考虑装配间隙、轧辊偏移距和非线性阻尼等影响因素,建立了平整机辊系水平振动非线性动力学模型,并考察了平整机水平振动机制以及轧制工艺参数对辊系水平振动的影响规律。通过现场实测某单辊驱动冷轧平整机的振动信号可以发现,其辊系水平振动呈发散状态,工作辊尤其下工作辊水平振动剧烈,测试结果与同条件下轴承座开式约束时的辊系水平振动仿真结果相吻合,模型的有效性和准确性得到验证;另一方面,轴承座闭式约束可有效减轻轧辊水平振动,此时,轧制工艺参数波动也会对辊系水平振动产生影响,且轧制速度的影响效果最为显著。     

基于粒子群优化的升降机驱动装置控制策略

针对由于施工升降机驱动装置存在非线性因素,导致吊笼驱动装置运动精度低和响应慢的问题,提出了一种基于粒子群优化的比例、积分和微分(proportional integral derivative, PID)控制策略。首先,建立异步电机的矢量变频控制模型,基于MATLAB/Simulink通过偏差耦合控制策略实现三电机同步控制模型搭建,并设计了粒子群PID控制器以及模糊PID控制器;然后在ADAMS软件中建立驱动装置的虚拟样机,通过ADAMS的Controls接口模块与MATLAB实现机电联合仿真;最后根据施工升降机实际运行工况进行联合仿真验证并分析控制策略可行性。研究结果表明：粒子群PID控制器提升了吊笼位置控制精度与响应速度,粒子群优化PID系统响应时间相较于PID控制系统提升38%,相比模糊PID提升6%,系统稳态误差分别提升62%、98%,满足实际运行需求。     

多维地震动作用下隔震桥梁结构的地震响应分析

分析了多维地震动作用下隔震桥梁结构的水平向和竖向振动反应.首先建立了隔震桥梁结构的非线性运动方程,根据非线性随机振动理论对运动方程进行了等效线性化处理,并采用实模态法获得了等效线性方程的解析解,提出了结构响应的计算公式.最后给出了多维地震动作用下隔震桥梁结构的地震响应分析算例,计算结果显示了分析方法的有效性.     

水中弹药变结构垂直导引律及其仿真

以水中弹药对水面目标进行高效攻击为背景,提出了一种水中弹药垂直攻击目标的变结构导引方法,通过假设忽略目标的横滚与纵向的机动,假设目标在水平面内作匀速直线运动,同时假设弹体无横滚,建立了水中弹药运动学模型方程、动力学模型方程及变结构垂直导引与控制. 应用Matlab/Simulink软件搭建了数学仿真系统并对水中灵巧弹药变结构垂直导引进行了闭环系统仿真研究,结果表明,所提出的水中弹药变结构垂直导引攻击目标的设计方法能够适应垂直攻击目标的设计要求,与预期的指标要求吻合良好.     

钢绳罐道上容器的摆动和晃动

本文研究了钢绳罐道上提升容器的横向运动,它包括容器质心的横向摆动和绕质心的转动。建立了此系统的动力学微分方程组,并用龙格——库塔方法求得了运动的数值解。通过对数值解的分析说明:(1)容器的摆动量与提升钢绳的横向力,以及罐道长度成正比,与重锤的重量成正比。(2)在容器长度确定的条件下,增大上下罐耳之间的距离可使容器的晃动减小。但是,如果容器长度与罐耳间的距离同步地增加,将不能达到使晃动减小的目的。     

基于3-TPS混联机床的后置处理算法

介绍了一种新型立卧转换式三杆混联机床3-TPS(RRR)混联机床,对该机床的结构进行了分析.该机床具有工作空间大、立卧转换、五轴联动、五面加工等特点,并具有加工中心的功能.给出了该机床在实现三轴、四轴加工时的坐标变换过程及变换方程,给出了实现三轴、四轴加工时的后置处理算法及数学模型,并对该机床的立式加工和卧式加工两种情况进行了分析,给出了算法和显式方程.     

横轴式截割头截割过程的运动学仿真

分析横轴式截割头摆动截割时截齿的运动轨迹,建立了其几何模型和运动方程。在此基础上,编制了计算机程序,对该型截割头的运动学特征进行了仿真研究。     

液-固两相流的运动描述与数值模拟

提出一种数值方案,模拟颗粒状固体在液体中沿一条水平管道的流动.粒子的运动和液体的速度场,是通过一个应用程序交替计算而确定的,即对所有单个粒子的运动应用牛顿定律得到盘状颗粒物的轨迹,求解Navier-Stokes方程得到液速场.利用本文模型及数值模拟方案,可以在计算机屏幕上直观地显示出每一个粒子的流动.     

水平井筒两相流压力计算模型

对水平井筒变质量分层流动进行了微元段流动分析,根椐气相和液相的连续性方程及动量方程,忽略加速度的影响,得到了气、液两相的混合动量方程,并由此建立了水平井筒变质量气、液两相流动的压力梯度模型,该模型中考虑了流体从油藏到井筒流动的影响。利用已有的处理水平管分层流动的方法,计算了考虑流体沿水平井筒有径向流入时水平井筒的压力分布。因为水平井筒上不同点的生产指数不同,所以,本模型更接近于实际。对沿井筒的压力降和流入剖面进行了实例计算。结果表明,随着水平井半径的减小,压力降逐渐增大,从而产生了不均匀的流入剖面     

分数导数黏弹性模型描述的土中单管桩的水平振动

将土体视为黏弹性介质,采用分数阶本构方程描述黏弹性土应力-应变关系,建立并求解了在轴对称坐标下单桩桩周-桩芯土水平振动控制方程,得到分数阶黏弹性土体单桩水平动力阻抗的解析解形式.通过数值算例分析了桩土常数和模型参数对单桩水平动力阻抗的影响.结果表明:桩周土的分数微分算子阶数对单桩水平动力阻抗影响较大;桩芯土和桩周土的本构模型常数会对水平动力阻抗刚度因子产生明显影响,而对阻抗因子的影响相对较小.     

虚拟电梯控制系统建模与仿真

虚拟电梯模型相对于实物模型成本低廉,所以其具有广泛的应用前景。提出了一种通过组态软件设计构建虚拟电梯模型的方法,实现了虚拟电梯模型和软PLC之间的通信,并应用倍福Twincat软PLC实施了对虚拟电梯模型的控制仿真。所提出的方法可以很方便地实现电梯群控模型建模,应用此模型不仅可以实现电梯控制程序的逻辑故障分析而且还可以实现机械故障的模拟。用此方法设计出一个三层的虚拟电梯模型,同时编写并调试了三层电梯的控制程序,实现了Twincat软PLC控制虚拟电梯的正常运行,验证了仿真系统的可用性和控制程序编写方法的合理性。