摘要：对于电动静液作动器(EHA),传统滑模控制器存在加速度信息难以获取,参数不易整定和控制信号抖振等问题,从而造成控制器很难应用于实际。针对以上问题,利用奇异摄动理论对EHA数学模型进行合理的降阶,从而使控制器设计避免了使用加速度信息。在此基础上,利用降阶模型设计了一种新型非线性变阻尼积分滑模控制器(NSMC),该控制器可根据位置控制误差实现系统阻尼比由欠阻尼到过阻尼的自适应调节,能有效提高位置阶跃调节性能。设计了一种基于滤波器的不确定项估计器对EHA中存在的参数不确定性和外部扰动进行实时估计并补偿。滑模面积分项的引入和不确定项估计器的使用,一方面使控制器中无需使用切换函数,实现了EHA的无抖振滑模控制,另一方面使系统整个动态过程完全表现为滑动模态,从而可根据EHA控制指标直接整定滑模面参数,大大简化了参数整定过程。同时利用Lyapunov稳定性理论对整个闭环系统和滑模面的稳定性进行了详细分析。分别与PI控制器、传统滑模控制器(SMC)和传统变阻尼滑模控制器(DVSMC)进行了详细的仿真分析比较,仿真结果表明NSMC能有效提高EHA位置跟踪性能和增强对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性。

摘要：以传统TMD为基础,设计并制作了一种新型变阻尼式TMD;利用流体力学理论,推导了该阻尼器的等效阻尼系数,建立了变阻尼式TMD体系的MATLAB/Simulink仿真模型,并对一缩尺比例为1/10的小雁塔模型结构进行了仿真分析,通过振动台试验结果与仿真分析值的验证对比后,进一步将该方法应用于小雁塔原型结构的减震分析。结果表明:小雁塔模型结构仿真分析值与试验值大致吻合,验证了该仿真分析方法的可靠性;针对小雁塔原型结构,变阻尼式TMD能够显著地降低结构地震响应,而且结构本身响应越大,控制效果越好;当结构本身响应较小时,由于变阻尼的作用,也能取得较好的控制效果。

摘要：针对磁流变弹性体材料的变刚度及变阻尼特性,将其成功应用于半主动控制减振器研究中。设计专用磁场发生夹具,制备了具有良好磁流变效应的磁流变弹性体材料,并对其力学性能参数进行测试;根据磁流变弹性体材料在挤压工作模式和剪切工作模式的特性,设计了刚度、阻尼均可变化的减振器,并利用有限元软件对该设计方案进行电磁场仿真分析;试制减振器原理样机,在INSTRON万能拉压试验机上,测试其在不同磁感应强度下的变刚度变阻尼特性。试验结果表明:在模拟半主动控制策略下其动刚度变化最大可达55.4%,阻尼变化可达214.3%,证明了该设计方案的可行性。

摘要：针对航空发动机控制要求,采用一种改变系统阻尼比的的方法设计模糊控制系统。文章介绍了变阻尼模糊反馈控制器的原理、设计方法、结构功能。仿真结果表明,这种控制器的效果是令人满意的。

摘要：在风速随机、间歇且不确定的风电场中,为实现风力发电机组最大输出功率的跟踪控制,使风力发电系统根据变化风速调节风机转子转速以达到跟踪控制目标。基于无刷双馈风力发电机abc三相静止坐标数学模型推导出电机三套绕组在α-β两相静止坐标系下的电压方程,并构建电机的欧拉-拉格朗日模型。从能量角度分析了无刷双馈风力发电系统中电气子系统与机械子系统的无源性,并设计无源性转速调节控制器。为降低电机变化参数对控制系统的干扰,在无源性控制器中注入变阻尼项以改善系统动态响应。为了验证该控制策略的有效性,结合矢量控制和恒阻尼注入在Matlab/Simulink平台上进行建模仿真对比,仿真结果表明该控制策略可快速跟踪转速期望值,具有更好的鲁棒性和动态响应。

摘要：根据行程相关变阻尼油压减振器的工作原理、基本结构和阀系特点,利用环形薄板变形微分方程以及边界条件推导出了环形阀片受均布载荷时的挠曲变形解析式。根据流体力学缝隙流动、管嘴流动、薄壁小孔节流理论以及压力、流量的串并联关系,建立了行程相关变阻尼油压减振器的理论模型。利用MATLAB/Simulink对建立的模型进行了仿真分析,并将结果与实验结果进行了对比分析,仿真与实测结果的一致性证明了所建立的模型是正确、可靠的。还利用该模型分析了减振器各结构参数对阻尼力的影响规律,得到了减振器阻尼力控制的一般规律,对行程相关变阻尼油压减振器的设计开发和性能预测具有一定的参考意义。

摘要：尽管已有的研究证明,传统的半主动变刚度控制系统和变阻尼控制系统均可以有效地抑制结构在地震激励下的动力反应,然而最新的研究显示二者仍然存在明显的不足之处,需要进一步深入研究。本文首先就变刚度/变阻尼控制目前的研究现状分别进行了综合论述,然后重点探讨了二者各自存在的不足之处,并指出了值得关注的后续研究方向。

摘要：针对粘滞阻尼器出力范围窄,磁流变等变阻尼装置需能量输入和反馈控制的局限性,在前期单阶梯被动变阻尼装置研制基础上,设计制作了一种多阶梯被动变阻尼耗能装置(Multi-stage Passive Variable Damping Device,MPVDD),该装置采用被动控制方式,在不同速度区间拥有不同的阻尼系数变化规律。对其进行了相关性能验证试验和基于该装置结构风振控制效果的数值计算,试验和分析表明:装置可根据外部激励速度变化,实时机械式改变阻尼系数,实现宽域值变阻尼力的输出,且不需外部能源供给和状态反馈;安装耗能装置高层结构风振下的加速度和位移响应均得到有效控制,保证了风载下结构的舒适性和安全性要求。所做研究为该装置的应用打下了良好的试验和理论基础。

摘要：针对三相电压型(pulse-width modulation,PWM)整流器的能量成形和端口受控哈密顿(PCH)控制中恒阻尼注入存在的问题,本文建立了三相PWM整流器的功率PCH模型,设计了三相电压型PWM整流器的PCH控制器,并采用跟踪微分器调整注入控制系统的阻尼值,实现了整流器的变阻尼控制。仿真结果表明,当阻尼注入较小时,电压达到稳态时较慢;当阻尼注入较大时,电压输出会有较大的超调,稳定性差,因此选择合适的输入函数和参数值,可以实现阻尼值按期望变化。该方法实现了三相PWM整流器的单位功率因数运行,输出电压快速达到设定值并且保持恒定,满足了控制要求,并为电力电子功率变换提供了新途径。

摘要：针对电压型PWM整流器无源控制器设计中恒阻尼注入方法存在阻尼注入太小,导致启动变慢,稳态误差大,输出直流电压稳定性能变差;而阻尼注入过大,则导致输入电流总谐波畸变率(THD)值较大等问题,提出了变阻尼注入的无源控制策略,变阻尼注入采用跟踪微分器予以实现。通过选择合适的跟踪微分器非线性函数及其参数,可使阻尼按照期望值变化,使整流器的动静态性能进一步提高。仿真实验表明基于变阻尼的电压型PWM整流器无源控制策略是可行的。