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电容式微加速度计开环模式的非线性模型
被引量:
2
1
作者
戴强
王向展
+2 位作者
罗谦
杨洪东
杨谟华
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期512-515,共4页
针对当前电容式微加速度计量程不高、开环模式非线性误差大的特点,根据力学理论和电路读出原理,并基于非线性特性中最大可测量加速度、初始工作点和吸合点与动定电极间距d的变化规律,提出了电容式微加速度计非线性模型.模型指出,随着输...
针对当前电容式微加速度计量程不高、开环模式非线性误差大的特点,根据力学理论和电路读出原理,并基于非线性特性中最大可测量加速度、初始工作点和吸合点与动定电极间距d的变化规律,提出了电容式微加速度计非线性模型.模型指出,随着输出电压的增加,可测量加速度近似成线性增加,在靠近最大可测量加速度αmax时斜率增大,其后随输出电压的增加而减小至吸合点;αmax由d和微结构梁弹性常数与质量之比λ决定,且d的作用优于λ;d在小于初始工作点时加速度计不能工作,该点由传感头参数η决定,且η的最佳取值范围为1×1019~2×1019,此时准静态条件下吸合点大于整个动电极行程的95%.该模型的提出对开环式加速度计的非线性误差纠正提供了理论支持,对加速度计的结构设计具有参考价值.
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关键词
电容式微
加
速度计
非线性
模型
开环
模式
输入输出特性曲线
最大可测
加
速度
初始工作点
吸合点
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职称材料
两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制
被引量:
10
2
作者
柴凯
楼京俊
+2 位作者
朱石坚
俞翔
吴海平
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第22期10-16,共7页
针对非线性隔振系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了实现不同吸引子之间迁移控制的方法。对两自由度非线性隔振系统进行全局分岔分析,证明系统存在多个吸引子;利用控制方法实现系统不同吸引子之间的迁移。仿真结果表明:开环加非线...
针对非线性隔振系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了实现不同吸引子之间迁移控制的方法。对两自由度非线性隔振系统进行全局分岔分析,证明系统存在多个吸引子;利用控制方法实现系统不同吸引子之间的迁移。仿真结果表明:开环加非线性闭环控制方法相比开环、闭环和开环加线性闭环控制方法,传递域是全局的,且不受目标函数的影响,为降低潜艇辐射水声中的低频线谱特征提供了新的思路。
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关键词
非线性
隔振系统
全局分岔
吸引子共存
迁移
控制
开环加非线性闭环控制
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职称材料
两自由度非线性隔振系统线谱混沌化控制技术研究
被引量:
3
3
作者
杨庆超
柴凯
+1 位作者
丰少伟
楼京俊
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第16期180-187,共8页
线谱混沌化是提高潜艇声隐身性能的主要手段,但难以实现小振幅下的持续混沌化;同时,非线性隔振系统由于多个吸引子共存,混沌化品质依赖于初始条件和系统参数。为此,利用开环加非线性闭环方法研究两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移和...
线谱混沌化是提高潜艇声隐身性能的主要手段,但难以实现小振幅下的持续混沌化;同时,非线性隔振系统由于多个吸引子共存,混沌化品质依赖于初始条件和系统参数。为此,利用开环加非线性闭环方法研究两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移和线谱混沌化。建立两自由度非线性隔振系统的动力学方程并分析其全局性态,得到系统的全局分岔特性及吸引子共存规律;通过开环加非线性闭环方法实现不同吸引子之间的迁移控制,使系统在不同初始条件下始终运行于基础振动最小的混沌吸引子上;利用开环加非线性闭环耦合方法实现驱动系统和响应系统之间的广义混沌同步,使系统在不同参数下始终处于小振幅持续混沌运动。仿真结果表明该方法具有可行性和稳定性,能实现隐匿线谱信息和保持隔振性能的双重功能。
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关键词
开环
加
非线性
闭环
(OPNCL)
非线性
隔振系统
线谱混沌化
吸引子迁移
广义混沌同步
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职称材料
非线性能量阱系统吸引子迁移控制
被引量:
1
4
作者
柴凯
楼京俊
+1 位作者
李爽
丰少伟
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2022年第2期19-25,共7页
针对非线性能量阱系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了一种基于吸引子迁移控制方法的非线性减振策略。首先,分析了大参数范围内激励力幅值对系统全局性态的影响;其次,提出了一种改进型的并行多自由度胞映射法,对典...
针对非线性能量阱系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了一种基于吸引子迁移控制方法的非线性减振策略。首先,分析了大参数范围内激励力幅值对系统全局性态的影响;其次,提出了一种改进型的并行多自由度胞映射法,对典型参数下的共存吸引子及其吸引域进行研究;最后,通过迁移控制方法实现了不同振幅吸引子之间的跃迁。仿真结果表明:非线性能量阱系统在多个典型参数区间内呈现了多稳定吸引子共存现象,并行多自由度胞映射算法具有较高效率和精度,通过开环加线性闭环算法可使非线性能量阱系统由大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而实现减振降噪。
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关键词
非线性
能量阱
吸引子共存
并行多自由度胞映射法
开环
加
非线性
闭环
迁移
控制
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职称材料
基于ADAMS的非线性隔振系统吸引子迁移仿真研究
被引量:
2
5
作者
柴凯
俞翔
+1 位作者
丰少伟
杨云生
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期2217-2223,共7页
针对非线性隔振系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,通过ADAMS软件对非线性隔振系统吸引子迁移控制进行了仿真。首先,分别推导单自由度和两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制规律;其次,以准零刚度隔振系统为对象,分析...
针对非线性隔振系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,通过ADAMS软件对非线性隔振系统吸引子迁移控制进行了仿真。首先,分别推导单自由度和两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制规律;其次,以准零刚度隔振系统为对象,分析其静力学特性并确定系统参数;最后,分别建立刚性基础和柔性基础准零刚度隔振系统的ADAMS模型,基于开环加线性闭环算法进行吸引子迁移控制仿真。仿真结果证明了吸引子共存现象是真实存在的,并可通过开环加线性闭环算法使非线性隔振系统由大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而实现减振降噪。
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关键词
非线性
隔振系统
吸引子共存
准零刚度
ADAMS仿真
开环
加
线性
闭环
迁移
控制
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职称材料
两自由度高静低动刚度隔振系统的广义混沌同步化
被引量:
4
6
作者
杨庆超
柴凯
+1 位作者
楼京俊
朱石坚
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第4期620-628,共9页
针对目前潜艇动力机械系统的线谱控制方法难以实现小能量控制混沌化、变工况下持续混沌化和小振幅混沌化难题,提出了基于状态反馈和开环加非线性闭环耦合的两自由度高静低动刚度隔振系统广义混沌同步化方法。首先,建立两自由度高静低动...
针对目前潜艇动力机械系统的线谱控制方法难以实现小能量控制混沌化、变工况下持续混沌化和小振幅混沌化难题,提出了基于状态反馈和开环加非线性闭环耦合的两自由度高静低动刚度隔振系统广义混沌同步化方法。首先,建立两自由度高静低动刚度隔振系统的动力学模型,分析其全局性态;然后,利用Chen系统作为驱动信号,采用Hooke&Jeeves方法优化控制增益,通过状态反馈实现变工况下的持续混沌化;最后,利用开环加非线性闭环耦合的广义混沌同步实现高静低动刚度隔振系统大参数范围和小振幅混沌化。仿真结果表明,虽然基于状态反馈的广义混沌同步能实现两自由度高静低动隔振系统持续混沌化且线谱强度有所降低,但基座的振动幅值相比未混沌化前急剧加大;而基于开环加非线性闭环耦合的广义混沌同步能同时实现两自由度高静低动隔振系统变工况下的持续混沌化和小振幅下的混沌化,不仅能显著降低线谱强度,而且能有效抑制被隔振物体的振幅,解决了一般意义的混沌化方法无法解决的线谱抑制和振动隔离之间的冲突。
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关键词
隔振系统
状态反馈
开环
加
非线性
闭环
广义混沌同步
高静低动刚度
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职称材料
引导系统到任意目标
7
作者
刘宗华
陈光旨
《广西大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
1997年第2期118-123,共6页
提出对系统同时施加开环控制与参数调节可将系统轨道引导到任意目标函数.此方法能实现仅开环控制无法完成的目标函数传输,其功能与开环加闭环方法完全一样.同时给出了Lorenz。
关键词
开
环控制
浑沌系统
非线性
系统
开环
加
闭环
法
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职称材料
题名
电容式微加速度计开环模式的非线性模型
被引量:
2
1
作者
戴强
王向展
罗谦
杨洪东
杨谟华
机构
电子科技大学微电子与固体电子学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期512-515,共4页
基金
国防科技重点实验室基金资助(51439010204DZ0219)
文摘
针对当前电容式微加速度计量程不高、开环模式非线性误差大的特点,根据力学理论和电路读出原理,并基于非线性特性中最大可测量加速度、初始工作点和吸合点与动定电极间距d的变化规律,提出了电容式微加速度计非线性模型.模型指出,随着输出电压的增加,可测量加速度近似成线性增加,在靠近最大可测量加速度αmax时斜率增大,其后随输出电压的增加而减小至吸合点;αmax由d和微结构梁弹性常数与质量之比λ决定,且d的作用优于λ;d在小于初始工作点时加速度计不能工作,该点由传感头参数η决定,且η的最佳取值范围为1×1019~2×1019,此时准静态条件下吸合点大于整个动电极行程的95%.该模型的提出对开环式加速度计的非线性误差纠正提供了理论支持,对加速度计的结构设计具有参考价值.
关键词
电容式微
加
速度计
非线性
模型
开环
模式
输入输出特性曲线
最大可测
加
速度
初始工作点
吸合点
Keywords
micro-machined capacitive accelerometer nonlinear model open-loop mode input and output characteristic curve maximum measurand acceleration critical point pull in point
分类号
TN401 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制
被引量:
10
2
作者
柴凯
楼京俊
朱石坚
俞翔
吴海平
机构
海军工程大学动力工程学院
海军工程大学船舶振动噪声重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第22期10-16,共7页
基金
国家自然科学基金(51679245
51509253
51579242)
文摘
针对非线性隔振系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了实现不同吸引子之间迁移控制的方法。对两自由度非线性隔振系统进行全局分岔分析,证明系统存在多个吸引子;利用控制方法实现系统不同吸引子之间的迁移。仿真结果表明:开环加非线性闭环控制方法相比开环、闭环和开环加线性闭环控制方法,传递域是全局的,且不受目标函数的影响,为降低潜艇辐射水声中的低频线谱特征提供了新的思路。
关键词
非线性
隔振系统
全局分岔
吸引子共存
迁移
控制
开环加非线性闭环控制
Keywords
nonlinear vibration isolation system
global bifurcation
multiple coexistent attractors
migration control
open-plus-nonlinear-closed loop control
分类号
TB535 [理学—声学]
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
两自由度非线性隔振系统线谱混沌化控制技术研究
被引量:
3
3
作者
杨庆超
柴凯
丰少伟
楼京俊
机构
海军工程大学科研学术处
海军工程大学舰船与海洋学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第16期180-187,共8页
基金
国家自然科学基金(51679245,51579242,51509253)
湖北省自然科学基金(2018CFB182)。
文摘
线谱混沌化是提高潜艇声隐身性能的主要手段,但难以实现小振幅下的持续混沌化;同时,非线性隔振系统由于多个吸引子共存,混沌化品质依赖于初始条件和系统参数。为此,利用开环加非线性闭环方法研究两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移和线谱混沌化。建立两自由度非线性隔振系统的动力学方程并分析其全局性态,得到系统的全局分岔特性及吸引子共存规律;通过开环加非线性闭环方法实现不同吸引子之间的迁移控制,使系统在不同初始条件下始终运行于基础振动最小的混沌吸引子上;利用开环加非线性闭环耦合方法实现驱动系统和响应系统之间的广义混沌同步,使系统在不同参数下始终处于小振幅持续混沌运动。仿真结果表明该方法具有可行性和稳定性,能实现隐匿线谱信息和保持隔振性能的双重功能。
关键词
开环
加
非线性
闭环
(OPNCL)
非线性
隔振系统
线谱混沌化
吸引子迁移
广义混沌同步
Keywords
open-plus-nonlinear-closed-loop(OPNCL)
nonlinear vibration isolation system
line spectra chaotification
attractor migration
generalized chaotic synchronization
分类号
TB535 [理学—声学]
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
非线性能量阱系统吸引子迁移控制
被引量:
1
4
作者
柴凯
楼京俊
李爽
丰少伟
机构
海军工程大学舰船与海洋学院
出处
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2022年第2期19-25,共7页
基金
国家自然科学基金(51509253,51679245,51579242)
湖北省自然科学基金(2020CFB148)。
文摘
针对非线性能量阱系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,提出了一种基于吸引子迁移控制方法的非线性减振策略。首先,分析了大参数范围内激励力幅值对系统全局性态的影响;其次,提出了一种改进型的并行多自由度胞映射法,对典型参数下的共存吸引子及其吸引域进行研究;最后,通过迁移控制方法实现了不同振幅吸引子之间的跃迁。仿真结果表明:非线性能量阱系统在多个典型参数区间内呈现了多稳定吸引子共存现象,并行多自由度胞映射算法具有较高效率和精度,通过开环加线性闭环算法可使非线性能量阱系统由大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而实现减振降噪。
关键词
非线性
能量阱
吸引子共存
并行多自由度胞映射法
开环
加
非线性
闭环
迁移
控制
Keywords
nonlinear energy sink(NES)
attractor coexistence
parallelized multi-degrees-of-freedom cell mapping(PMDCM)
open-plus-nonlinear-closed-loop(OPNCL)
migration control
分类号
TB535 [理学—声学]
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
基于ADAMS的非线性隔振系统吸引子迁移仿真研究
被引量:
2
5
作者
柴凯
俞翔
丰少伟
杨云生
机构
海军工程大学舰船与海洋学院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期2217-2223,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51509253,51679245,51579242)
湖北省自然科学基金项目(2018CFB182)。
文摘
针对非线性隔振系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,通过ADAMS软件对非线性隔振系统吸引子迁移控制进行了仿真。首先,分别推导单自由度和两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制规律;其次,以准零刚度隔振系统为对象,分析其静力学特性并确定系统参数;最后,分别建立刚性基础和柔性基础准零刚度隔振系统的ADAMS模型,基于开环加线性闭环算法进行吸引子迁移控制仿真。仿真结果证明了吸引子共存现象是真实存在的,并可通过开环加线性闭环算法使非线性隔振系统由大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而实现减振降噪。
关键词
非线性
隔振系统
吸引子共存
准零刚度
ADAMS仿真
开环
加
线性
闭环
迁移
控制
Keywords
nonlinear vibration isolation system
attractor coexistence
quasi-zero-stiffness(QZS)
ADAMS simulation
open-plus-close-loop(OPCL)
migration control
分类号
TB535 [理学—声学]
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
两自由度高静低动刚度隔振系统的广义混沌同步化
被引量:
4
6
作者
杨庆超
柴凯
楼京俊
朱石坚
机构
海军工程大学舰船与海洋学院
海军工程大学科研学术处
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第4期620-628,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51579242
51679245)
国家自然科学基金青年基金资助项目(51509253)
文摘
针对目前潜艇动力机械系统的线谱控制方法难以实现小能量控制混沌化、变工况下持续混沌化和小振幅混沌化难题,提出了基于状态反馈和开环加非线性闭环耦合的两自由度高静低动刚度隔振系统广义混沌同步化方法。首先,建立两自由度高静低动刚度隔振系统的动力学模型,分析其全局性态;然后,利用Chen系统作为驱动信号,采用Hooke&Jeeves方法优化控制增益,通过状态反馈实现变工况下的持续混沌化;最后,利用开环加非线性闭环耦合的广义混沌同步实现高静低动刚度隔振系统大参数范围和小振幅混沌化。仿真结果表明,虽然基于状态反馈的广义混沌同步能实现两自由度高静低动隔振系统持续混沌化且线谱强度有所降低,但基座的振动幅值相比未混沌化前急剧加大;而基于开环加非线性闭环耦合的广义混沌同步能同时实现两自由度高静低动隔振系统变工况下的持续混沌化和小振幅下的混沌化,不仅能显著降低线谱强度,而且能有效抑制被隔振物体的振幅,解决了一般意义的混沌化方法无法解决的线谱抑制和振动隔离之间的冲突。
关键词
隔振系统
状态反馈
开环
加
非线性
闭环
广义混沌同步
高静低动刚度
Keywords
vibration isolation system
state feedback
open-plus-nonlinear-closed-loop
generalized chaotic synchronization
high-static-low-dynamic-stiffness
分类号
TB535.1 [理学—声学]
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
引导系统到任意目标
7
作者
刘宗华
陈光旨
机构
广西大学物理系
出处
《广西大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
1997年第2期118-123,共6页
基金
国家自然科学基金
文摘
提出对系统同时施加开环控制与参数调节可将系统轨道引导到任意目标函数.此方法能实现仅开环控制无法完成的目标函数传输,其功能与开环加闭环方法完全一样.同时给出了Lorenz。
关键词
开
环控制
浑沌系统
非线性
系统
开环
加
闭环
法
Keywords
open loop control
adjusting parameter
goal entrainment
basin of entrainment
分类号
O414.2 [理学—理论物理]
O231 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电容式微加速度计开环模式的非线性模型
戴强
王向展
罗谦
杨洪东
杨谟华
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2007
2
在线阅读
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职称材料
2
两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制
柴凯
楼京俊
朱石坚
俞翔
吴海平
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018
10
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职称材料
3
两自由度非线性隔振系统线谱混沌化控制技术研究
杨庆超
柴凯
丰少伟
楼京俊
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
4
非线性能量阱系统吸引子迁移控制
柴凯
楼京俊
李爽
丰少伟
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
5
基于ADAMS的非线性隔振系统吸引子迁移仿真研究
柴凯
俞翔
丰少伟
杨云生
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
两自由度高静低动刚度隔振系统的广义混沌同步化
杨庆超
柴凯
楼京俊
朱石坚
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
4
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职称材料
7
引导系统到任意目标
刘宗华
陈光旨
《广西大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
1997
0
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职称材料
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