振动控制实验论文-封铁凝,贺云,张啸,刘明洋,王清运

振动控制实验论文-封铁凝,贺云,张啸,刘明洋,王清运

导读:本文包含了振动控制实验论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:空间绳系,动力学建模,最优控制,实验验证

振动控制实验论文文献综述

封铁凝,贺云,张啸,刘明洋,王清运[1](2019)在《空间绳系振动控制策略与实验验证》一文中研究指出以空间捕获平台(操控星)捕获目标星后形成的组合体为研究对象。组合体在拖曳离轨过程中会产生面内角度摆动和沿系绳方向的振动。为了研究抑制沿系绳方向的振动控制策略,建立了在切向恒定推力(由操控星喷气产生)的作用下空间绳系组合体的动力学模型。在假设角度摆动得到很好抑制的前提下,对组合体的沿系绳方向的振动控制问题提出一种时间最短以及能耗最小的最优控制策略。利用设计的张力控制机构和12自由度运动模拟器进行地面仿真实验,实验证明张力控制机构对张力指令具有很好的跟随性能。同时实验也表明提出的最优控制策略对沿系绳方向的振动具有很好的抑制作用。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年10期)

何家希[2](2019)在《磁悬浮高速电机主动振动控制方法及实验研究》一文中研究指出高速电机体积小、功率密度大、效率高,应用前景广阔。然而电机在高速运行工况下的振动不仅会导致电机性能下降,严重时甚至会造成系统失稳。本文利用磁悬浮轴承可主动控制的优势,以减小机壳振动为控制目标,重点研究磁悬浮高速电机的主动振动控制方法并进行实验探究。针对转子质量不平衡引起的电机转速同频振动力问题,本文提出基于优化陷波器的同频振动力抑制方法。分析了该方法能够有效削弱同频振动力,消除控制电流中的转速同频分量,并抑制转子刚性共振。为了优化振动力抑制的动态性能,提出以相移陷波器相位角作为优化参数,以时间乘电流绝对值的积分作为目标函数,给出优化相位角的设计流程。优化陷波器能够改善电流抑制的动态性能,从而使得振动力动态抑制效果最佳。针对磁轴承控制系统中位移传感器检测误差引起的倍频振动力问题,本文研究基于多相移陷波器的倍频振动力抑制方法。相比于文献中常用的并联型陷波器,提出多个相移陷波器级联的控制系统,分析了基于级联型陷波器的倍频振动力抑制系统的稳定性条件,证明该方法与基于并联型陷波器的控制系统的稳定性条件相同。并且,理论论证了基于级联型陷波器的控制系统能够取得与基于并联型陷波器的控制系统相同的倍频振动力抑制效果。最后在搭建的磁悬浮高速电机实验平台上进行实验探究。一方面,实验验证了基于优化陷波器的同频振动力抑制方法能够改善系统的动态抑制性能,稳态下同频振动力抑制效果显着,磁轴承功耗得以降低,并且抑制了转子刚性共振。另一方面,实验验证了基于级联型陷波器和基于并联型陷波器的倍频振动力抑制系统都能够有效削弱倍频振动力,并且振动力抑制效果相同。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

邱志成,李城[3](2018)在《基于加速度反馈的两杆柔性机械臂振动控制与实验研究》一文中研究指出针对柔性机械臂在定位运动或外部扰动产生的持续振动,影响定位精度和操作性能的问题.以两杆柔性机械臂实验平台为基础,采用安装在两柔性臂末端的加速度计作为振动信号传感器,以伺服电机作为振动控制驱动器,对柔性臂转动过程中由于电机力矩驱动产生的弹性振动,采用比例控制和非线性控制算法进行振动主动控制,实验结果表明,基于加速度反馈的抑制两杆柔性机械臂振动的稳定性、有效性和实用性.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2018年05期)

合烨[4](2018)在《基于压电迭堆的高速电主轴振动控制方法与实验研究》一文中研究指出电主轴是数控机床的核心部件,其动态性能不但影响其自身的寿命,而且直接影响机床的加工精度和效率。数控机床在加工过程中,主轴转子将会受到环境和内部干扰而产生振动,这将严重影响电主轴的动态性能。本文在国家自然科学基金项目《基于压电堆迭的高速电主轴振动主动控制研究》(项目编号51005259)和国家自然科学基金项目《数控机床高速电主轴系统复杂动力学行为与运行品质研究》(项目编号51475054)的资助下,以电主轴为研究对象,通过理论分析、仿真、实验,研究了电主轴的振动控制及实验方法。构建了压电迭堆执行器的输出模型和转子有限元模型,建立了电主轴轴承-转子-压电迭堆执行器系统的机电耦合动力学模型,得到了高速电主轴轴承-转子-压电迭堆执行器系统状态空间模型,讨论了系统状态空间转化为等价离散系统状态空间表达式的方法,并在此基础上对系统状态空间模型的可控性和可观性进行了分析。在已建立高速电主轴轴承-转子-压电迭堆执行器系统机电耦合状态空间模型基础上,对LQG最优控制和H_∞输出反馈控制进行了分析,针对LQG最优控制的鲁棒性较差和H¥输出反馈控制缺少状态估计的缺点,使用卡尔曼滤波作为状态估计器,并以H_∞范数的极小化为目标,建立了混合H_∞/Kalman滤波鲁棒状态反馈控制的这一高速电主轴振动主动控制新方法。通过仿真对比了LQG最优控制、H_∞输出反馈控制以及混合H¥/Kalman滤波鲁棒状态反馈控制叁种振动主动控制方法的控制效果。在已建立混合H_∞/Kalman滤波鲁棒状态反馈振动主动控制方法基础上,进行了振动主动控制实验装置设计,描述了基于压电迭堆执行器智能结构集成的高速电主轴轴承-转子系统振动控制实验基本原理和系统主要结构,通过在激振和空载条件下,使用两种不同规格的压电陶瓷迭堆执行器进行振动主动控制实验,验证了LQG最优控制、H¥输出反馈控制以及混合H¥/Kalman滤波鲁棒状态反馈控制这叁种方法的有效性,进一步验证了混合H_∞/Kalman滤波鲁棒状态反馈控制的振动控制效果最优,且具有性能鲁棒性。在已建立的高速电主轴轴承-转子-压电迭堆执行器系统振动主动控制理论和实验方法基础上,提出了一种新的基于电容电桥电路自适应信号分离方法,通过仿真实现了微弱传感电压信号从压电执行器耦合电压中的自适应分离,验证了该分离方法的有效性;进一步,通过实验验证了该方法能够将提取出的振动信号作为位移信号,使系统实现无位移传感器条件下的电主轴振动主动控制。在已建立高速电主轴轴承-转子-压电迭堆执行器系统振动主动控制方法基础上,对压电分支阻尼半主动振动控制这一类控制方法的性能进行分析,在自驱动电感型同步开关阻尼电路(Self-powered SSDI)基础上,提出了新的自驱动电压型同步开关阻尼电路(Self-powered SSDV),并通过系统仿真优化了分支电路的调节参数并初步验证该方法的有效性,随后搭建了基于自驱动电压型同步开关阻尼的半主动振动控制实验环境,在无位移传感器和控制器的条件下,通过实验验证了这种压电分支阻尼新方法对高速电主轴轴承-转子系统振动能够进行有效抑制。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-09-01)

李涛,朱春艳,陈必发,张美艳,唐国安[5](2018)在《基于驱动机构作动的太阳翼振动控制原理与实验研究》一文中研究指出针对航天器在调姿或变轨过程中太阳翼长时间、低频振动引起航天器系统无法正常工作的问题,以太阳翼自身驱动机构为作动器,提供反馈控制力,进行振动抑制。在原理性研究的基础上,建立了贴近工程实际的真实尺寸太阳翼有限元模型,改进了控制算法,实现了太阳翼在振动控制结束后的正确复位,并利用动力学缩比模型对振动抑制方法的有效性开展了实验验证。结果表明:该方法不需引入额外的非有效载荷,能够在保证太阳翼不偏离目标位置的同时,有效抑制太阳翼的低频振动。(本文来源于《上海航天》期刊2018年03期)

方聪[6](2017)在《基于磁致伸缩作动器的拉索振动控制理论与实验研究》一文中研究指出斜拉桥的拉索具有质量轻、柔性大、固有频率低、阻尼小等特点,在外部荷载作用下,拉索很容易产生多种形式的有害振动,对斜拉桥的稳定性、舒适性和安全性产生很不利的影响,采用磁致伸缩作动器对拉索施加轴向控制力进行拉索振动控制是一种可行的方法。本文课题来源于国家自然科学基金项目“基于磁致伸缩作动器的斜拉索主动控制理论与试验研究(51078142)”,针对磁致伸缩作动器力学模型、拉索-磁致伸缩作动器振动控制理论与实验开展研究,主要研究工作包括:(1)介绍了斜拉桥的发展状况以及拉索的四种常见的振动形式,阐述了拉索振动控制方法,介绍了磁致伸缩作动器的研究和应用现状。(2)介绍了自制的超磁致伸缩作动器的物理特点和力学性能,设计了拉索模型下超磁致伸缩作动器在外加偏置磁场下的力磁关系实验,得出了拉索模型下磁致伸缩作动器的力磁耦合关系模型。(3)介绍了拉索振动控制理论,建立了拉索的控制状态方程,提出了拉索双线性控制状态方程的求解策略。(4)运用matlab软件进行了拉索控制实验的建模,并运用主动LQR控制和半主动Bang-Bang控制方法进行实验仿真分析,并取得良好的减振效果。(5)建立了拉索的实验模型和实时控制系统,设计了拉索振动控制实验方案,完成了拉索在自由振动、简谐振动和随机振动条件下的控制实验,并取得了良好的减振效果。(本文来源于《湖南科技大学》期刊2017-06-06)

周芸萌[7](2017)在《基于磁流变阻尼器的转子及管道振动控制实验研究》一文中研究指出旋转机械以及与其相连的管道在生产运行中常常会发生故障问题,而大多数的故障又是以振动的形式表现出来,因此研究转子系统以及管道的振动控制问题具有一定的现实意义。本文针对转子系统、管道的振动情况,搭建磁流变阻尼器振动实验台,利用LabVIEW软件平台编写控制程序达到智能调节阻尼力的目的,实现对转子以及管道振动的在线抑制。针对管道提出了一种主动阻尼装置,实现对管道全频带范围内的振动抑制。主要工作有:(1)分析了转子系统的故障种类及原因,介绍了磁流变技术在振动控制、密封、机械加工等方面的应用,并介绍了磁流变阻尼器在转子振动控制方面的应用。(2)介绍了磁流变阻尼器的工作模式及力学模型,并由此确定了本文所设计的磁流变阻尼器所采用的形式,介绍了所使用的阻尼器的外观与结构。运用Matlab/Simulink软件仿真计算阻尼器的性能。介绍了文章后续实验涉及到的Lab VIEW相关模块。(3)搭建了双磁流变阻尼器—转子振动实验台,设计了基于转速的开关控制策略,应用双磁流变阻尼器实现对单跨转子振动的智能抑制。在全转速范围内利用开关控制使双磁流变阻尼器根据转速范围的不同分别工作,实现对转子振动的有效控制。(4)建立多磁流变阻尼器—管道振动实验台,利用LabVIEW软件平台设计基于振幅的开关控制程序,根据管道的振动情况在线控制阻尼器施加电流的大小、工作阻尼器的个数,实现对管道振动的智能控制。(5)为了更好地研究管道振动的主动控制,将主动阻尼装置应用于管道振动控制中,应用速度反馈控制方法,研究了主动阻尼装置对管道振动的控制规律,实现主动阻尼装置对管道振动的有效控制,为主动阻尼装置控制管道振动的实际应用提供了一定的参考价值。(6)在实际工程项目中应用粘滞阻尼器解决某石化企业压缩机入口管线的振动问题,利用ANSYS软件计算管道固有频率,结合实际测量以及工作情况确定管道振动原因。根据实际管线布置的空间状况以及管道振动情况制定安装方案,利用SAP2000软件验证施加阻尼器后的减振效果,确定安装方案的可行性,最终在实际的应用中成功将管线振动抑制在较低的水平,保证了厂方的安全生产。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-06-01)

张璨,阳学进[8](2016)在《基于LabVIEW的主动振动控制实验平台研究》一文中研究指出以悬臂梁的振动控制作为研究对象,建立了基于Lab VIEW的主动振动控制实验平台。该平台集传感、检测、控制为一体,实时采集悬臂梁的振动数据并予以相应的控制信号。平台中的数据输入、输出、存储均在计算机上实现,具有良好的实时性,同时也避免了相关仪器设备的使用,从而降低了实验平台的成本,数据的精度与可靠性也大大加强。(本文来源于《以创新驱动为引领,加快“中国制造2025”战略实施研讨会暨2016年第六届全国地方机械工程学会学术年会论文集》期刊2016-07-26)

贾双[9](2016)在《车辆半主动悬架振动控制实验研究》一文中研究指出汽车磁流变半主动悬架作为一种新型的汽车减振装置具有重要的应用价值,但目前磁流变半主动悬架及其控制策略的研究多以仿真模式为主,缺乏实验研究。本文基于硬件在环仿真技术对1/4磁流变半主动悬架试验台系统进行了实验研究,并针对实验过程中出现的问题研制了一种新型结构磁流变阻尼器,同时研发了一种更接近实际路况的车辆悬架性能试验台。本文的研究内容具体如下:(1)汽车磁流变阻尼器半主动悬架的仿真研究。基于On-off控制策略和改进On-off控制策略建立了1/4磁流变半主动悬架试验台的Simulink模型,确定悬架性能评价参数,对不同路面激励(正弦和随机)进行仿真,对仿真结果进行分析评价。(2)汽车半主动悬架硬件在环实验研究。介绍硬件在环实验系统各部分内容,主要包括Advantage软件系统的应用及信号采集通道的设置、1/4悬架实验台架的结构、电动振动台的结构原理、各个传感器的参数等。对硬件在环实验的原理及步骤进行说明,分析实验结果。(3)新型结构磁流变阻尼器的研发及实验。硬件在环实验中发现实验用磁流变阻尼器具有散热慢,线圈拆装维修困难等问题,针对这些问题研发了一种线圈外置、线圈组件拆装方便的新型结构磁流变阻尼器,并进行了阻尼特性的实验研究。(4)车辆悬架性能试验台的研制。硬件在环实验中电动振动台作为1/4车辆半主动悬架的动力源,输出激励使台架在垂直方向振动,然而振动台振动能力有限且无法模拟横向运动难以等同于真实路面,因此设计了可以在真实环形路面运动的车辆悬架性能试验台。本文开展了1/4车辆磁流变半主动悬架振动控制的硬件在环实验研究,为理论供了依据,拓宽了非实车验证的研究途径。磁流变阻尼器作为半主动悬架中的重要组成部分是保障其性能的关键,本文中研发了新型磁流变阻尼器为阻尼器的发展提供了新思路。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2016-06-01)

牛晓东[10](2016)在《离心压缩机转子振动控制系统设计与实验研究》一文中研究指出伴随近代流程工业的发展进步,离心压缩机成为生产环节中关键的一部分。它除了流量大、体积小、运行效率高、质量轻、易损件少外,还具有运送气体无油气污染的优点。在一定程度上,离心压缩机的生产制造水平和运行维护水平成为衡量一个国家发展进步的重要标志。随着现代离心压缩机向着高转速、高精密度发展,其转子系统振动问题成为现代过程工业亟待解决的难题。转子系统振动的大小,是判断离心压缩机是否可靠的关键因素。转子失稳是一种比较典型的振动故障,是影响压缩机大型化的主要障碍,会带来一系列恶劣的后果,轻则破坏相关零件疲劳程度,降低工作效率;重则威胁生产员工生命安全,带给社会和工业发展不可估量的损失。因此,采取有效便捷的措施监测转子运行状态,并对转子振动进行主动控制不仅具有重要的工程意义还能有效地节约成本、保证安全生产。本文从保障离心压缩机转子系统正常运转的角度出发,搭建以电磁控制器为基础的硬件控制系统,从电磁控制器的设计、测控系统的搭建、信号的采集处理等方面入手设计离心压缩机转子振动控制系统并在实验环境下对相关的问题进行研究。本文主要完成以下几项工作:1.电磁控制器控制系统硬件架构设计。对于转子系统的振动控制,需要硬件和软件的综合协调配合。电磁控制器控制系统的搭建是完成离心压缩机转子振动控制的基础。考虑到压缩机实际工况的复杂性,控制器各部分在空间分配、平面布局等方面的设计将会影响电磁控制系统应用的普遍性和广泛性。如何实现电磁控制器控制系统硬件架构设计的合理性、规范性将是本文着重解决的问题之一,特别是控制的执行器的设计,将是能否完成转子振动控制的重要环节。本文将在离心压缩机实验台上合理布局安装不同功能的电磁执行器,建立一套电磁执行器-转子系统。同时搭建一整套规范的硬件平台,用于离心压缩机转子系统的稳定性识别实验和振动控制实验。2.实时控制平台设计。离心压缩机的转子振动控制系统对数据采集的要求日益提高。数据采集与控制的实时性能已成为一个重要的指标,基于实时系统下的数据采集与控制方案成为主流。本文基于NI(美国国家仪器)公司的CompactRIO嵌入式测控系统,利用其现场可编程门阵列(FPGA)机箱、实时控制器编写软件实时控制平台,完成对离心压缩机转子系统的振动、轴瓦温度、电磁控制器电流、转子速度、润滑系统的流量及温度等的综合监测进行振动控制。除此之外,还能根据设定的标准值进行转子运转故障的预警和转子系统的联锁保护。3.依据对电磁控制器控制系统硬件架构设计与实时控制平台的设计,搭建实际实验台进行实验研究。实际测试控制系统软件、硬件的实际控制效果。通过实验测量系统的稳定性并有效地降低转子系统的振动。本文从电磁控制器控制系统的硬件架构及实时控制平台两方面入手,搭建了合乎规范的电磁控制器控制和稳定性测试的软硬件系统,并在实验条件下验证了系统的可行性和可靠性,给工业应用提供参考。(本文来源于《北京化工大学》期刊2016-05-29)

振动控制实验论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

高速电机体积小、功率密度大、效率高,应用前景广阔。然而电机在高速运行工况下的振动不仅会导致电机性能下降,严重时甚至会造成系统失稳。本文利用磁悬浮轴承可主动控制的优势,以减小机壳振动为控制目标,重点研究磁悬浮高速电机的主动振动控制方法并进行实验探究。针对转子质量不平衡引起的电机转速同频振动力问题,本文提出基于优化陷波器的同频振动力抑制方法。分析了该方法能够有效削弱同频振动力,消除控制电流中的转速同频分量,并抑制转子刚性共振。为了优化振动力抑制的动态性能,提出以相移陷波器相位角作为优化参数,以时间乘电流绝对值的积分作为目标函数,给出优化相位角的设计流程。优化陷波器能够改善电流抑制的动态性能,从而使得振动力动态抑制效果最佳。针对磁轴承控制系统中位移传感器检测误差引起的倍频振动力问题,本文研究基于多相移陷波器的倍频振动力抑制方法。相比于文献中常用的并联型陷波器,提出多个相移陷波器级联的控制系统,分析了基于级联型陷波器的倍频振动力抑制系统的稳定性条件,证明该方法与基于并联型陷波器的控制系统的稳定性条件相同。并且,理论论证了基于级联型陷波器的控制系统能够取得与基于并联型陷波器的控制系统相同的倍频振动力抑制效果。最后在搭建的磁悬浮高速电机实验平台上进行实验探究。一方面,实验验证了基于优化陷波器的同频振动力抑制方法能够改善系统的动态抑制性能,稳态下同频振动力抑制效果显着,磁轴承功耗得以降低,并且抑制了转子刚性共振。另一方面,实验验证了基于级联型陷波器和基于并联型陷波器的倍频振动力抑制系统都能够有效削弱倍频振动力,并且振动力抑制效果相同。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

振动控制实验论文参考文献

[1].封铁凝,贺云,张啸,刘明洋,王清运.空间绳系振动控制策略与实验验证[J].科学技术与工程.2019

[2].何家希.磁悬浮高速电机主动振动控制方法及实验研究[D].南京航空航天大学.2019

[3].邱志成,李城.基于加速度反馈的两杆柔性机械臂振动控制与实验研究[J].空间控制技术与应用.2018

[4].合烨.基于压电迭堆的高速电主轴振动控制方法与实验研究[D].重庆大学.2018

[5].李涛,朱春艳,陈必发,张美艳,唐国安.基于驱动机构作动的太阳翼振动控制原理与实验研究[J].上海航天.2018

[6].方聪.基于磁致伸缩作动器的拉索振动控制理论与实验研究[D].湖南科技大学.2017

[7].周芸萌.基于磁流变阻尼器的转子及管道振动控制实验研究[D].北京化工大学.2017

[8].张璨,阳学进.基于LabVIEW的主动振动控制实验平台研究[C].以创新驱动为引领,加快“中国制造2025”战略实施研讨会暨2016年第六届全国地方机械工程学会学术年会论文集.2016

[9].贾双.车辆半主动悬架振动控制实验研究[D].石家庄铁道大学.2016

[10].牛晓东.离心压缩机转子振动控制系统设计与实验研究[D].北京化工大学.2016

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