摘要：自抗扰控制器设计中,扩张状态观测器需要较高的观测带宽,才能更快的观测出状态变量.本文采用最小拍观测器,使得其具有最快的观测速度.以2阶系统为例,得到了离散系统下,基于最小拍观测器的自抗扰控制器的等价复合控制模型,其开环补偿器等价为超前校正器.仿真结果表明,基于最小拍观测器的自抗扰控制器可以最快的观测出系统状态变量,且控制器带宽的选取一般应小于采样周期的倒数.由于不再需要设计观测器带宽,从而简化了参数设计.

摘要：设计出一种新构型的半潜式钻井平台,采用数值模拟软件分析了新型平台在频域和时域的垂荡响应,并与双浮体四立柱结构和垂荡板结构的半潜式钻井平台进行了对比。介绍了新型平台的设计原理以及进行相关分析时的理论基础、数学模型和边界条件。结果表明,与双浮体四立柱和垂荡板结构平台相比,频域分析中新型平台的垂荡响应最大值和均值都显著减小;新型平台的垂荡固有周期显著增加,能有效防止共振的发生;系泊时域耦合分析中,新型平台的纵荡、横荡、横摇响应较小,且垂荡响应大幅减小;谱分析中新型平台有更小的垂荡响应谱峰值和更好的波频特性。新型平台防垂荡性能优异,结构合理、可行,可为新一代半潜式钻井平台的设计、选型提供参考。

摘要：随着高科技产业的快速发展,对精密工程结构中产品质量的要求日益提高,其中微振动控制成为关键因素。针对西安某微电子厂房建设项目,考虑到周边高速公路高架桥对拟建场地可能产生的微振动影响,进行了详细的现场测试与分析。通过布置测点,采用高灵敏度振动传感器和数据采集系统,记录了南北、东西和垂直方向的振动速度。测试结果表明,高速公路高架桥的微振动水平处于VC-D—VC-C之间,可为芯片厂房的选址和隔振设计提供科学依据,对类似精密工程结构的防微振设计具有参考意义。

摘要：基于非线性输出频率响应函数(Nonlinear Output Frequency Response Function,NOFRF),对引入了被动非线性消振器(Nonlinear Energy Sink,NES)的单自由度振动系统进行了分析,从频域分析的角度评价NES的振动抑制效果,对其进行动力学参数设计。首先,建立了引入NES的振动系统非线性动力学模型。然后,通过数值仿真,对单自由度系统进行了非线性输出频率响应函数分析和输出频率响应分析,从频域分析的角度解释了在原振动系统中引入NES对原系统固有频率几乎没有影响的原因。最后,通过分析NES各参数对振动抑制效果的影响,对NES进行了动力学参数设计。本文得出的分析结果对于工程领域中NES的设计具有非常重要的指导意义。

摘要：为提高惯导设备隔离器的防护能力,基于Stewart平台理念,提出了一种能够大幅度卸载任意方向冲击载荷的八连杆隔离器,该抗冲击隔离器能够显著提高惯导设备的防护能力。首先分析了结构的刚度特性,得出静刚度与理论设计相符,并基于振动试验,得出该结构的固有频率满足设计要求,隔振效果较好;同时,在大量的冲击试验和仿真的基础上,通过分析设备响应峰值及隔离率,证明该结构具有较好的隔冲性能,且水平向更突出;进而利用仿真及试验数据绘制冲击响应谱,得出该结构频域上的隔冲能力同样显著。综上得出,在时域和频域内,八连杆隔离器的隔冲能力较强,该隔离器的结构和隔冲特性分析可为隔离器的优化设计提供参考。

摘要：传统的比例–积分–微分(PID)滑模控制具有高频测量噪声鲁棒性差、参数整定方法复杂等缺点.针对上述问题,本文设计了一种基于带记忆输出反馈的比例–积分–滞后(PIR)滑模控制器,并提出了基于频域分析的控制器参数自整定方法.在控制器选型上,将“带记忆”反馈机制引入到滑模面设计中,提高滑模面的平滑滤波和高频噪声抑制能力.首先,基于PIR滑模面设计了等效控制律,实现输出反馈下的闭环系统的滑模态稳定.其次,分析了基于输出反馈的PIR滑模面的有限时间可达性,确保系统在存在匹配扰动时仍保持良好的鲁棒性.最后,在控制器参数整定方面,通过迭代消除法消去时滞项在闭环特征方程中的影响,同时基于衰减速率对系统进行极点配置,实现PIR参数的在线自整定.仿真结果表明,该整定方法能够保证闭环二阶系统具有良好的鲁棒性和抗干扰性能.

摘要：柔性直流输电换流站控制器的性能对系统的安全稳定运行有重要意义。基于二阶线性自抗扰控制（linearactive disturbancerejectioncontrol,LADRC）设计了电压源换流器高压直流输电（或柔性直流输电）（voltagesourceconverter based high voltage direct current,VSC-HVDC）换流站控制器,实现了有功、无功的快速独立调节并发挥了自抗扰控制动态特性好、鲁棒性高、抗扰能力强的优势。提出了结合小信号分析法和频域法的优势整定LADRC控制器参数的具体方法,利用频域法精简控制器参数个数,建立系统全局小信号模型,从小信号稳定性的角度定量确定控制器参数,分析了小信号法与传统复频域法整定控制器参数的优劣。考虑外部交流系统对VSC-HVDC控制器参数整定的影响,通过算例验证了控制器的控制效果以及参数整定结果的正确性和有效性,最后给出了在工程上整定换流站线性自抗扰控制器参数的方法,为柔性直流输电换流站控制器的设计和LADRC参数整定提供了新思路。

摘要：推导了b-GPC(Generalized Predictive Control,即广义预测控制)的闭环反馈结构和闭环传递函数的递推公式。采用频域响应法分析b-GPC 控制下闭环系统的频率特性。通过计算系统开环和闭环极点,分析闭环系统频率特性,设计b-GPC的参数,应用于中频电源控制系统中取得了满意的稳定性和暂态特性。

摘要：针对高耸单杆输电塔结构风致响应较大的特点,进行了气动弹性模型的风洞试验,以研究在不同风速下的气动响应.模型分不挂导线和挂导线两种情况,分别测定了在模拟紊流流场中的顺风向和横风向振动响应,以及在均匀流场中的气动系数,在此基础上得到的最大加速度、最大位移、横风向与顺风向响应的比例以及导线的阻尼作用大小等数据,可作为结构设计的依据.此外,在时域内用三角级数叠加法和Newmark法,在频域内用功率谱积分法,分别对该结构的风致响应进行了理论分析和计算,将计算结果与试验结果进行了比较分析,验证了试验的正确性.

摘要：为实现旋耕作业减扭降耗,在国标IT245旋耕刀基础上设计了一种自激振动旋耕刀装置,对其工作原理进行了阐述。通过运动受力分析,完成了其大弹簧参数选型与弹簧心轴腰型孔设计。基于DEM-MBD技术,建立土壤-旋耕刀相互作用仿真模型,分析5种刀轴转速下国标旋耕刀与自激振动旋耕刀所受三向阻力与扭矩变化规律。仿真试验中,刀轴转速为150、200 r/min时,减阻降扭效果不明显;转速为250、300 r/min时,自激振动旋耕刀相比国标旋耕刀的减阻降扭效果较好,垂向阻力分别降低6.96%、10.41%,且平均扭矩降低率较大,分别为9.80%和19.63%,而转速达到350 r/min时,减阻降扭效果下降。通过对2种旋耕刀仿真与土槽试验的平均扭矩进行分析,得出了国标旋耕刀与自激振动旋耕刀平均扭矩变化曲线的相关系数,分别为0.997与0.998,基本验证了DEM-MBD耦合仿真模型的准确性。对土槽试验中采集的Y向(耕作时刀刃振动主要发生方向)振动加速度数据进行频域分析表明,随着刀轴转速的增加,Y向功率谱密度幅值总体呈上升趋势,转速达到300 r/min时,激振频率达到装置Y向的固有频率附近,此时发生共振,Y向功率谱密度幅值达到最大值。即此时旋耕刀获得最大能量,扭矩降低幅度最大,减扭降耗的效果最佳。