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多压电驱动机构机电耦合动力学建模与过驱动控制
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作者 黄涛 王迎斌 +1 位作者 林志成 凌明祥 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期346-354,共9页
多压电驱动是突破纳米压电驱动机构位移行程限制的有效方案,但多压电驱动机构存在固有迟滞非线性、压电驱动之间耦合、非线性与线性耦合、过驱动冗余等问题。针对以上挑战,提出一种多压电并行驱动机构的机电耦合动力学建模与过驱动控制... 多压电驱动是突破纳米压电驱动机构位移行程限制的有效方案,但多压电驱动机构存在固有迟滞非线性、压电驱动之间耦合、非线性与线性耦合、过驱动冗余等问题。针对以上挑战,提出一种多压电并行驱动机构的机电耦合动力学建模与过驱动控制策略。首先,建立Hammerstein结构的机电耦合动力学模型,分别描述多压电驱动机构线性和非线性特性,并相应提出模型线性部分和非线性部分的参数估计方法。其次,提出综合反馈线性化、控制分配算法、上层控制律的总体过驱动控制策略,尤其是提出一种最小二乘控制分配算法,通过分配控制量实现误差序列二范数最小。最后,对所提出的建模与控制方法,分别进行了参数估计实验与过驱动控制实验。其中参数估计实验结果表明所提出的模型输出曲线能够很好拟合多压电驱动机构实验输出曲线,能够有效描述多压电驱动机构迟滞非线性输入输出特性,所提出的参数估计方法能准确估计模型参数。过驱动控制实验结果表明所提出的最小二乘控制分配算法的轨迹跟踪性能优于直接分配和最优分配,特别是期望轨迹为幅值130μm、频率10 Hz的正弦信号时,所提出的最小二乘控制分配算法的精度比直接分配算法提高了56.63%,比最优分配算法提高了47.83%。 展开更多
关键词 多压电驱动 迟滞非线性 机电耦合动力学模型 过驱动控制 最小二乘控制分配算法
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车用大功率柴电机组机电耦合动力学特性及控制
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作者 韩政达 吴云豪 +3 位作者 张伟 刘翼 刘金刚 朱卫国 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期82-100,共19页
大功率柴电机组是重型串联式混合动力车辆的供电单元,受多缸柴油机曲轴谐振转矩冲击和发电机电磁转矩脉动耦合作用的影响,系统扭转振动现象突出,动力学品质较差。针对上述问题,建立考虑机电耦合效应的发动机-发电机组动力学模型,分析机... 大功率柴电机组是重型串联式混合动力车辆的供电单元,受多缸柴油机曲轴谐振转矩冲击和发电机电磁转矩脉动耦合作用的影响,系统扭转振动现象突出,动力学品质较差。针对上述问题,建立考虑机电耦合效应的发动机-发电机组动力学模型,分析机电耦合效应对系统固有特性的影响,揭示扭转振动特性随电磁刚度、转子偏心率、扭转减振器刚度等参数变化的规律,分析系统在发动机和电机联合激励作用下动力学响应特性,明确了主响应的阶次。为解决低频扭转振动响应过大的问题,提出基于双回路解耦的扭转振动控制总体框架,针对发动机主谐次扰动抑制设计面向启停机过程的独立模态空间最优控制器和面向稳态运行工况的自适应滤波补偿控制器,并进行仿真验证。研究结果表明,所设计的扭转振动主动控制算法能够在发动机全速域内实现对主谐次扭转振动的有效抑制。 展开更多
关键词 柴电机组 机电耦合 动力学模型 振动控制
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非稳态工况下开关磁阻电驱动系统机电耦合动力学研究
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作者 宋健 刘长钊 +1 位作者 王坤 李峥琪 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期269-280,355,共13页
综合考虑铁芯磁饱和、转矩波动和构件柔性等因素,以平移位移和角位移作为广义坐标,建立了适用于非稳态工况的开关磁阻电机-行星齿轮电驱动系统机电耦合动力学模型,并通过实验进行了验证。通过仿真分析,研究了加速、变载荷工况下系统的... 综合考虑铁芯磁饱和、转矩波动和构件柔性等因素,以平移位移和角位移作为广义坐标,建立了适用于非稳态工况的开关磁阻电机-行星齿轮电驱动系统机电耦合动力学模型,并通过实验进行了验证。通过仿真分析,研究了加速、变载荷工况下系统的动态特性。结果表明:加速工况下,电驱动系统最易发生共振的转速为3 900 r/min,此时多个激励频率跨越系统固有频率,其中以齿轮啮频激发第15阶固有频率产生的振动能量最大,振动能量主要集中在行星架的θ_(y)方向上。在载荷突变的瞬间,系统产生了以第5阶固有频率为主的低阶自由振动,振动能量主要集中在内齿圈及齿轮箱体的θ_(x)和θ_(y)方向上。 展开更多
关键词 电驱动系统 开关磁阻电机 行星齿轮传动 机电耦合 动力学分析
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机电耦合效应下刚柔模型的动力学特性分析
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作者 赖王杰 蔡陈生 +2 位作者 黄昌洋 高海铭 张顺琦 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期10-18,共9页
针对刚柔耦合模型在运动过程中出现柔性振动问题,研究了考虑机电耦合影响的刚柔模型动力学建模与分析。基于Lagrange原理推导了刚柔模型的运动常微分方程和柔性部件偏微分方程,实现柔性部件与刚体之间的耦合动力学计算。在此基础上引入... 针对刚柔耦合模型在运动过程中出现柔性振动问题,研究了考虑机电耦合影响的刚柔模型动力学建模与分析。基于Lagrange原理推导了刚柔模型的运动常微分方程和柔性部件偏微分方程,实现柔性部件与刚体之间的耦合动力学计算。在此基础上引入压电本构,建立考虑机电耦合影响的刚柔耦合连续动力学方程,采用假设模态法将连续动力学方程离散化,建立系统特征方程。分别通过ANSYS软件单独仿真及ANSYS-ADAMS软件联合仿真的方式验证了推导模型的准确性与高效性。基于截断模态的系统动力学模型,对压电结构采用比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制进行动力学响应计算,验证了基于压电本构的电压控制对高精度刚柔模型振动有明显的抑制作用。 展开更多
关键词 多体动力学 刚柔耦合 假设模态法 机电耦合 振动控制
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基于一般性动力学建模的多电机复合同步控制 被引量:2
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作者 谢斌 雷力 +1 位作者 王在相 李叶松 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2821-2831,I0033,共12页
多电机同步系统广泛应用于精密制造领域,但是多样化系统结构与差异化同步控制需求,为高通用性同步控制策略设计带来了困难。为克服这些问题,该文建立多电机同步系统的一般性动力学模型,以统一形式的数学模型描述多样化同步控制问题;通... 多电机同步系统广泛应用于精密制造领域,但是多样化系统结构与差异化同步控制需求,为高通用性同步控制策略设计带来了困难。为克服这些问题,该文建立多电机同步系统的一般性动力学模型,以统一形式的数学模型描述多样化同步控制问题;通过基于运动学的坐标变换,揭示动力学模型内部复杂耦合关系及在耦合效应影响下的同步误差形成机理;通过提出运动解耦设计方法,精确补偿驱动轴与同步轴之间动力学特性差异,并实现系统解耦;基于已解耦系统设计反馈形式的运动跟踪控制器提升系统实时同步性能。仿真与实验结果表明,依据一般性动力学建模分析提出的复合同步控制策略具有明确的可解释性,能够有效提高多电机同步控制性能。 展开更多
关键词 多电机同步 动力学建模 耦合系统 同步控制 解耦控制
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薄膜天线航天器刚-柔-热耦合动力学建模与复合控制研究
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作者 陈呈 刘翔 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第3期283-297,共15页
大型空间薄膜天线在深空探测、天基预警、对地观测等领域具有广阔的应用前景.由于薄膜天线具有大、轻、柔的显著特征,其动力学与控制问题十分复杂且突出.与此同时,由于天线工作性能的需求,天线在轨运行时必须保持极高的指向精度和形面精... 大型空间薄膜天线在深空探测、天基预警、对地观测等领域具有广阔的应用前景.由于薄膜天线具有大、轻、柔的显著特征,其动力学与控制问题十分复杂且突出.与此同时,由于天线工作性能的需求,天线在轨运行时必须保持极高的指向精度和形面精度.这就要求我们对薄膜航天器进行精细的动力学分析与有效的主动控制设计.该文针对一类平面张拉式薄膜天线进行刚-柔-热耦合动力学建模与复合控制问题的研究.首先,基于非线性有限元方法建立了薄膜天线结构的非线性动力学模型,并对该模型进行了模型降阶.然后,基于非线性降阶模型并考虑空间热环境的影响,采用混合坐标法建立了航天器的刚-柔-热耦合动力学模型.最后,采用合力合成控制方法结合拉索作动的非线性振动控制策略,对航天器的姿态运动和非线性振动进行了同步、复合控制. 展开更多
关键词 薄膜天线 刚-柔-热耦合动力学建模 非线性振动 复合控制
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卫星双轴柔性太阳翼在轨转动多体动力学分析与验证研究
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作者 董富祥 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1450-1458,共9页
双轴太阳翼转动是影响卫星姿态以及星上精密载荷指向精度和稳定度的重要因素。针对卫星双轴柔性太阳翼在轨转动动力学分析问题,提出采用基于递推的柔性多体动力学方法,建立了考虑轨道、卫星构型、太阳翼结构柔性、太阳翼驱动机构和动量... 双轴太阳翼转动是影响卫星姿态以及星上精密载荷指向精度和稳定度的重要因素。针对卫星双轴柔性太阳翼在轨转动动力学分析问题,提出采用基于递推的柔性多体动力学方法,建立了考虑轨道、卫星构型、太阳翼结构柔性、太阳翼驱动机构和动量轮组件在内的整星机电耦合多体动力学与控制方程组。以某带双轴太阳翼卫星为对象,开展了卫星机电耦合多体动力学仿真研究,比较了太阳翼转动引起的卫星姿态角、姿态角速度仿真结果与在轨遥测数据。研究表明:建立的卫星多体动力学与控制机电耦合模型仿真获得的姿态角和姿态角速度结果与相应在轨遥测数据几乎吻合,证明了建立模型的正确性;双轴柔性太阳翼转动时将产生较大干扰力矩和姿态扰动,为获得准确仿真结果,需要将控制力矩分配到动量轮组件上。仿真获得了太阳翼转动对浮动星体的扰动力矩,可为双轴太阳翼转动对星体扰动的地面验证试验提供参考。 展开更多
关键词 柔性多体动力学 机电耦合动力学与控制 双轴柔性太阳翼 太阳翼驱动机构 动量轮力矩分配
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永磁电机半直驱刮板输送机机-电耦合动力学行为
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作者 葛世荣 舒子龙 +3 位作者 鲍久圣 王世博 王小龙 张磊 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期65-80,共16页
针对刮板输送机传统异步电机驱动系统传动效率低、工作能耗高以及永磁直驱系统径向尺寸大难以适应综采工作面安装空间及过载工况等问题,设计了一种新型永磁电机半直驱系统,利用MATLAB/Simulink仿真软件与台架试验研究了永磁半直驱刮板... 针对刮板输送机传统异步电机驱动系统传动效率低、工作能耗高以及永磁直驱系统径向尺寸大难以适应综采工作面安装空间及过载工况等问题,设计了一种新型永磁电机半直驱系统,利用MATLAB/Simulink仿真软件与台架试验研究了永磁半直驱刮板输送机的机-电耦合动力学行为。首先,基于永磁电机驱动技术,以SGZ1000/2000型刮板输送机为例,设计了一种永磁电机半直驱系统,并完成了驱动系统关键参数设计。其次,推导齿轮传动系统动力学模型,基于状态空间方程建模法搭建永磁电机半直驱刮板输送机的机-电耦合动力学仿真模型,通过仿真试验研究了永磁电机半直驱刮板输送机在多种工况下的机-电耦合动力学行为;结果表明:永磁电机半直驱系统在空载启动定常落煤、非定常落煤以及故障后满载启动3种工况下,能够实现零速重载运行、输出转速与电磁转矩的快速响应以及动态调节;在启动瞬间与负载突变下,链条速度、加速度与张力会发生明显波动,其中:在机头与机尾链轮处的波动峰值最大;随着链条传递波动峰值会发生衰减,距离机头与机尾链轮越远,波动峰值越小。再次,利用永磁电机半直驱系统试验台,开展空载启动落煤与满载启动模拟试验,得到了永磁电机半直驱系统的动态特性,试验结果与机-电耦合动力学模型的仿真结果基本一致。最后,基于台架试验性能参数,通过对比永磁电机半直驱系统与传统异步电机驱动系统的驱动性能后得到:永磁电机半直驱系统在全负载点的驱动效率均优于传统异步电机驱动系统,至少提升了16.3%以上,可显著提高矿山运输装备的节电率,有助于推进矿山朝着绿色低碳方向发展。 展开更多
关键词 刮板输送机 永磁电机半直驱 齿轮传动 矢量控制 机-电耦合动力学
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基于阈值控制策略的Filippov Chay神经元动力学及其耦合同步 被引量:1
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作者 安新磊 任雁澜 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1068-1087,共20页
细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的F... 细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的Filippov Chay神经元模型,探究了在阈值控制策略影响下的神经元放电节律转迁及相应的边界运动.首先,对系统的边界动力学及滑膜动力学进行了理论分析.其次,利用单双参数分岔图探究了系统多样的放电模式.再次,结合Matcont仿真及稳定性理论详细分析了系统的平衡点及其稳定性,并且利用快慢动力学分析法进一步研究了在阈值影响下所产生的滑膜动力学及各种边界运动的切换.最后,通过电突触耦合,对不同阈值条件下耦合神经元的同步问题进行了讨论.数值仿真结果表明,在阈值的调控下Filippov Chay系统会产生滑膜放电活动及相应的穿越运动和擦边运动,同时其放电周期数也会随着阈值呈现出不同的变化规律,且对于不同阈值下的电耦合情况而言,在系统实现完全同步后都会稳定在周期数较低的放电态.以上所得结果有助于更好地理解神经元滑膜的相关控制,对进一步探究生物神经系统中复杂放电活动和信息处理的动力学行为提供了一定的帮助. 展开更多
关键词 Filippov神经元 阈值控制 滑膜动力学 切换运动 快慢动力学分析 耦合同步
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轮毂电机驱动电动汽车机电耦合垂向动力学特性 被引量:1
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作者 李天成 邓兆祥 +2 位作者 张河山 卢泮苹 曾鹏飞 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期69-83,共15页
电动车用轮毂电机受路面激励和车重的双重作用,定转子相对偏心进而产生不平衡磁拉力,其垂向分量与车辆悬架系统的垂向振动相耦合,影响电动汽车的平顺性、舒适性等性能。针对这一机电耦合问题,以一台永磁式轮毂电机为研究对象,利用磁场... 电动车用轮毂电机受路面激励和车重的双重作用,定转子相对偏心进而产生不平衡磁拉力,其垂向分量与车辆悬架系统的垂向振动相耦合,影响电动汽车的平顺性、舒适性等性能。针对这一机电耦合问题,以一台永磁式轮毂电机为研究对象,利用磁场叠加法获得负载气隙磁密分布,引入复数相对磁导和偏心磁导修正系数,建立考虑定子开槽效应的电机偏心磁场和不平衡磁拉力解析模型,并通过有限元仿真和样机试验验证了解析模型的有效性。根据悬架系统的垂向振动与电机偏心不平衡磁拉力的实时耦合关系,利用拉格朗日法求解车辆动力学方程,建立1/4车身垂向耦合振动模型。以轮毂电机定子垂向振动加速度、车身垂向振动加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷为主要指标,研究机电耦合效应对车辆垂向动力学特性的影响,揭示不平衡磁拉力输出特性与车辆动力学响应之间的机电耦合机理。研究结果表明,机电耦合效应使电动汽车的平顺性、操稳性和安全性等性能总体下降。 展开更多
关键词 轮毂电机 磁隙偏心 机电耦合 不平衡磁拉力 垂向动力学特性
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柔性连杆与液体晃动耦合交互动力学与控制
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作者 丁敏灵 黄杰 +2 位作者 吴富珍 潘元岳 陈浩然 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期300-307,共8页
建立了轻量化柔性连杆机械臂运载贮液容器时梁液发生耦合交互的动力学模型和振动控制方法。采用新的解析动力学建模方法估计耦合交互系统的频率。对连杆振动和液体晃动耦合振荡抑制采用了一种振荡控制方法。搭建柔性梁运载贮液容器实验... 建立了轻量化柔性连杆机械臂运载贮液容器时梁液发生耦合交互的动力学模型和振动控制方法。采用新的解析动力学建模方法估计耦合交互系统的频率。对连杆振动和液体晃动耦合振荡抑制采用了一种振荡控制方法。搭建柔性梁运载贮液容器实验台,验证了所得到的动力学模型和频率估计方法仿真结果,所提出的控制方法能有效抑制梁液耦合系统的振动。 展开更多
关键词 柔液耦合交互 动力学建模 动力学分析 振动控制 实验
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体声波驱动的微球声操控装置结构设计与动力学建模
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作者 冯浩人 王亮 +2 位作者 闫旭冉 金家楣 赵淳生 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期950-962,共13页
靶丸作为惯性约束核聚变(inertial confinement fusion,ICF)的热核燃料容器,其表面质量直接影响ICF打靶试验的成败。因此制靶前针对靶壳(ICF微球)在ICF微球操控过程中二次损伤微球表面的问题,提出了一种体声波驱动的微球声操控装置,通... 靶丸作为惯性约束核聚变(inertial confinement fusion,ICF)的热核燃料容器,其表面质量直接影响ICF打靶试验的成败。因此制靶前针对靶壳(ICF微球)在ICF微球操控过程中二次损伤微球表面的问题,提出了一种体声波驱动的微球声操控装置,通过激励由压电陶瓷片和金属基体构成的振子的面外弯振模态,在液体内部建立声场并以非接触的声辐射力驱动ICF微球运动,进而实现ICF微球检测时的无损操控。为了分析声操控装置的振动和其产生的声场之间的关系,利用传递矩阵法建立了振子的机电耦合动力学模型。模型综合考虑了振子的尺寸、材料、边界、压电陶瓷片的布置方式、激励电压、水质量引起的额外负载等因素,通过该模型分别计算了振子的两个共振驻波、一个非共振行波的振型和上述振动所建立的三个声场。根据计算结果加工并装配了原理样机,通过试验对原理样机进行了振动特性测试和操控性能研究。结果表明,理论计算和试验测试得到的声操控装置的振动特性一致性较好,验证了所建立动力学模型的正确性;所提出的非共振行波和共振驻波均可实现ICF微球的有效操控,其中共振驻波驱动下微球的运动速度更快,验证了所提出的声操控的可行性和有效性。此外,该装置基于模态切换测控方法,无需显微镜即可实现ICF微球直径分类。 展开更多
关键词 声操控 机电耦合动力学模型 ICF微球 振动模态 体声波
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大型索网天线机电耦合动力学建模与主动变形控制 被引量:2
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作者 寻广彬 吴志刚 +2 位作者 彭海军 穆瑞楠 邬树楠 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期570-575,共6页
索网天线因其折叠收纳比高、质量轻以及口径大等优点,成为众多空间任务的首选天线形式,但反射面精度较低限制了大型索网天线的在轨性能指标。在索网天线竖向张力索中加入压电陶瓷堆(PZT)作动器,通过主动控制提高反射面的形面精度。首先... 索网天线因其折叠收纳比高、质量轻以及口径大等优点,成为众多空间任务的首选天线形式,但反射面精度较低限制了大型索网天线的在轨性能指标。在索网天线竖向张力索中加入压电陶瓷堆(PZT)作动器,通过主动控制提高反射面的形面精度。首先,将张紧的索网天线分为含有作动器的主动索单元和不含作动器的被动索单元,通过压电本构方程、几何方程和哈密顿原理推导出主动索单元的动力学模型,并与被动索单元一起组装得到索网天线的机电耦合动力学模型。然后,根据天线反射面的初始形面误差和所建立的天线机电耦合动力学模型,基于模型预测控制(MPC)方法计算出各作动器的控制输入电压曲线。最后,以一个10m口径的索网天线为算例,验证本文所建立的模型和控制方法的有效性。 展开更多
关键词 索网天线 机电耦合动力学模型 主动变形控制 PZT作动器
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高速磁浮交通系统半实物仿真平台动力学建模与测试
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作者 邵晴 赵峻 +3 位作者 张朋 和风 雷涛 赵春发 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期73-80,共8页
为快速推进高速磁浮交通系统研发进程,节约研发成本,研制包含悬浮和导向控制器的磁浮交通车线桥耦合动力学半实物仿真测试平台。平台由上位机、实时仿真平台(下位机)、接口箱、悬浮和导向控制器组成。上位机利用SIMPACK和Matlab/Simulin... 为快速推进高速磁浮交通系统研发进程,节约研发成本,研制包含悬浮和导向控制器的磁浮交通车线桥耦合动力学半实物仿真测试平台。平台由上位机、实时仿真平台(下位机)、接口箱、悬浮和导向控制器组成。上位机利用SIMPACK和Matlab/Simulink软件分别建立磁浮车辆动力学、电磁悬浮导向、轨道梁动力学和轨道不平顺等模型,将数值模型导入下位机在环仿真,由管理软件监控仿真状态并记录数据。利用平台开展车辆起浮、直线加速运行、单点悬浮故障以及过平面曲线工况的动力学测试仿真。仿真结果表明,数值模型合理,仿真方法合适,可用于600 km/h高速磁浮交通系统优化设计及性能评估。 展开更多
关键词 磁浮列车 电磁悬浮 主动控制 半实物仿真 车桥耦合动力学
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OCT内窥镜驱动控制用微型压电马达的机电耦合动力学特性研究 被引量:1
15
作者 刘周龙 周铄 +2 位作者 朱强国 郑友成 王光庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期254-262,共9页
针对光学相干成像技术(optical coherence tomography,OCT)内窥镜驱动控制应用要求,开发设计了直径1 mm、长度5 mm的微型压电马达。利用铁木辛柯梁模型和模态求和法推导马达定子在外部激励电压下的动态响应,结合Hamilton能量变分原理计... 针对光学相干成像技术(optical coherence tomography,OCT)内窥镜驱动控制应用要求,开发设计了直径1 mm、长度5 mm的微型压电马达。利用铁木辛柯梁模型和模态求和法推导马达定子在外部激励电压下的动态响应,结合Hamilton能量变分原理计算得到定子表面质点的模态振动位移和椭圆运动轨迹;进一步利用定转子接触模型和转子力矩平衡原理建立了微型马达的整体机电耦合动力学模型,仿真分析了不同参数对马达力矩-转速,力矩-效率以及负载特性等的影响。试验结果表明,当施加幅值30 V,频率21 kHz的激励电压时,马达转速随负载增加而减小,空载最大转速和力矩分别为400 r/min和2.4 mN·m,满足OCT内窥镜驱动控制应用要求。 展开更多
关键词 微型压电马达 机电耦合动力学模型 仿真分析 光学相干成像技术(OCT)内窥镜
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现代机电系统(设备)耦合动力学的研究现状和展望 被引量:9
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作者 廖道训 熊有伦 杨叔子 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期44-46,共3页
阐述大型动力设备和电力系统、交通运输设备、机器人、工程机械、航天器和国防关键设备中存在的各种动力学耦合效应,包括机电耦合、流固耦合、热弹耦合和刚弹耦合等。论述耦合动力学研究的重要意义、国内外研究现状和有待研究的主要内容。
关键词 机电系统 耦合动力学 机电耦合
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光电经纬仪的机电动力学建模与耦合 被引量:20
17
作者 李慧 沈湘衡 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1577-1582,共6页
以光电经纬仪伺服跟踪系统为研究对象,基于动量矩定理和欧拉动力学方程,推导出了系统中跟踪架非线性的双轴耦合动力学模型,对跟踪架各轴间的转动惯量耦合、速度耦合及动力学耦合作用规律进行了研究,从理论上给出了它们之间的解析关系式... 以光电经纬仪伺服跟踪系统为研究对象,基于动量矩定理和欧拉动力学方程,推导出了系统中跟踪架非线性的双轴耦合动力学模型,对跟踪架各轴间的转动惯量耦合、速度耦合及动力学耦合作用规律进行了研究,从理论上给出了它们之间的解析关系式。根据系统中执行元件力矩电机的方程,最终建立了描述跟踪伺服系统中被控对象动态特性的机电动力学模型,分别采用比较测试方法与计算机仿真方法验证了理论模型的正确性,为后续研究、设计高精度的跟踪控制器和控制参数的选取及优化提供了理论参考和模型基础。 展开更多
关键词 光电经纬仪 机电动力学 耦合 建模
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基于对偶数的相对耦合动力学与控制 被引量:16
18
作者 王剑颖 梁海朝 孙兆伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1711-1717,共7页
针对空间交会对接等目标逼近任务中姿态和轨道运动相耦合的问题,推导给出了基于对偶数的相对耦合动力学方程。该方程定量表示了姿态和轨道之间的耦合影响。设计了增量式PID控制器对追赶航天器和目标航天器的相对位置和姿态指向进行一体... 针对空间交会对接等目标逼近任务中姿态和轨道运动相耦合的问题,推导给出了基于对偶数的相对耦合动力学方程。该方程定量表示了姿态和轨道之间的耦合影响。设计了增量式PID控制器对追赶航天器和目标航天器的相对位置和姿态指向进行一体化控制,并与常规姿态轨道分别控制进行对比,仿真结果表明,一体化控制系统能同时满足控制精度和对接安全性要求,且具有燃料消耗少的优点。 展开更多
关键词 对偶数 耦合动力学 一体化控制 交会对接 增量式PID控制
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变截面辊弯成型装备的机电动力学分析及其系统控制仿真 被引量:7
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作者 闫军 李强 武建新 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第4期79-81,84,共4页
机电动力学模型综合考虑了成型装备系统的机械部分与电磁部分,并把二者有机地结合起来。运用拉格朗日-麦克斯韦方程,用能量的方法建立机电系统耦合的数学模型,研究机电耦合的相互作用规律,可行而有效地解决了机电耦合系统动力学问题。... 机电动力学模型综合考虑了成型装备系统的机械部分与电磁部分,并把二者有机地结合起来。运用拉格朗日-麦克斯韦方程,用能量的方法建立机电系统耦合的数学模型,研究机电耦合的相互作用规律,可行而有效地解决了机电耦合系统动力学问题。多自由度的机电动力学系统往往是多输入、多输出、非线性、强耦合、不确定的系统,应用拉格朗日-麦克斯韦方程,可以方便地建立该系统的微分方程组,从而通过控制伺服电机运动参数的方法,达到精确控制整个系统的目的。 展开更多
关键词 机电动力学 机电耦合系统 伺服电机 控制系统 拉格朗日-麦克斯韦方程
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永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合动力学分析 被引量:5
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作者 林利红 陈小安 +1 位作者 周伟 缪莹赟 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1132-1137,共6页
对永磁交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必须考虑系统的机电耦合影响。从机电能量转换的角度,根据系统的全局耦合分析和局部耦合分析,建立了该系统全局耦合关系图和永磁同步电动机精密传动装置子系统局部机电耦合关系图,然后采用... 对永磁交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必须考虑系统的机电耦合影响。从机电能量转换的角度,根据系统的全局耦合分析和局部耦合分析,建立了该系统全局耦合关系图和永磁同步电动机精密传动装置子系统局部机电耦合关系图,然后采用拉格朗日麦克斯韦方程建立了永磁同步电动机精密传动装置子系统的物理模型和数学模型,推导了该子系统的动力学方程,并利用该模型进行了算例分析。结果表明,该模型是正确的,这为该系统的实验研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 精密传动 永磁交流伺服精密驱动系统 机电耦合 动力学
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