高压变压器抗震性能分析的简化动力学模型研究

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作者 顾威 吴承宇 何军 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期427-435,共9页

高压变压器是高压变电站的关键电气设施,起到为电力网络变换电压和分配电能的作用,其抗震性能是相关电网和供电区域抗震性能和震后恢复能力的重要影响因素。高压变压器主要由油箱体系和升高座与瓷套管体系组成,它们都是地震易损的,需要... 高压变压器是高压变电站的关键电气设施,起到为电力网络变换电压和分配电能的作用,其抗震性能是相关电网和供电区域抗震性能和震后恢复能力的重要影响因素。高压变压器主要由油箱体系和升高座与瓷套管体系组成,它们都是地震易损的,需要严格的地震可靠度和易损性等抗震性能分析。目前高压变压器抗震性能分析的常用方法是地震模拟振动台试验和有限元分析,但财物成本或计算费用相当高昂,不适用于地震可靠度和易损性等需要多次地震响应分析的抗震性能分析。为了减少高压变压器单次地震响应分析的成本,本文进行了高压变压器抗震性能的简化分析方法研究,建立了高压变压器地震响应分析的简化动力学模型。该模型将高压变压器分解为油箱体系和升高座-瓷套管体系,油箱体系的加速度响应由油箱顶板的加速度放大系数来简化分析,升高座-瓷套管体系的地震响应由一个考虑升高座和瓷套管摇摆特性的4自由度振动系统来简化分析,然后,将油箱体系地震响应和升高座-瓷套管体系地震响应的简化分析模型进行耦合,最终形成高压变压器地震响应的快速计算方法。典型天然地震波作用下某220 kV变压器瓷套管顶端位移响应有限元分析结果和简化计算结果的对比分析,验证了本文所建立的简化动力学模型的计算精度。 展开更多

关键词 高压变压器 抗震性能 摇摆效应 加速度放大系数 简化动力学模型

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正庚烷均质压燃燃烧简化动力学模型 被引量：4

2

作者 郑朝蕾 尧命发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期547-553,共7页

在详细化学反应动力学研究的基础上,通过对正庚烷均质压燃燃烧各阶段反应途径分析和敏感性分析, 构建了一个新的包括35种物质和41个基元反应的正庚烷均质压燃简化动力学模型．在发动机模拟方面,对此模型进行有效性分析,结果表明,在一定... 在详细化学反应动力学研究的基础上,通过对正庚烷均质压燃燃烧各阶段反应途径分析和敏感性分析, 构建了一个新的包括35种物质和41个基元反应的正庚烷均质压燃简化动力学模型．在发动机模拟方面,对此模型进行有效性分析,结果表明,在一定的边界条件范围内,简化动力学模型在着火时刻、缸内温度和压力方面都与详细动力学模型吻合较好,简化动力学模型适用于模拟HCCI部分燃烧边界条件． 展开更多

关键词 均质充量压燃 正庚烷 详细动力学模型 简化动力学模型

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分层充量压燃简化动力学模型及燃烧机理 被引量：1

3

作者 郑朝蕾 尧命发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期133-141,共9页

在前期工作的基础上,加入了与浓混合气相关的反应,构建了适合分层压燃的简化动力学模型,包括39种物质和49个基元反应.新构建的分层压燃简化动力学模型,零维模拟的结果与详细机理吻合很好;与三维CFD耦合模拟的结果与预混/直喷条件下的实... 在前期工作的基础上,加入了与浓混合气相关的反应,构建了适合分层压燃的简化动力学模型,包括39种物质和49个基元反应.新构建的分层压燃简化动力学模型,零维模拟的结果与详细机理吻合很好;与三维CFD耦合模拟的结果与预混/直喷条件下的实验结果吻合也很好.对于预混/直喷分层燃烧来说,低温反应最先发生在压缩余隙和凹坑内活塞表面附近的燃料均质分布的区域,而高温反应最先发生在喷雾导致的浓混合气区域.到低温反应结束为止,缸内生成的H2O2和CH2O浓度分布不均匀,混合气较浓的区域生成的H2O2和CH2O浓度较大.高温反应开始后,浓混合气区域温度比燃料均质分布的区域高,因此在较浓的混合气区域,H2O2、CH2O、HCO和CO等重要中间产物消耗的速度都比燃料均质分布的区域快. 展开更多

关键词 分层充量压燃 正庚烷 简化动力学模型 燃烧机理

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PODE_(3)/异辛烷二元燃料实验与简化动力学模型研究

4

作者 梁贺 张立鹏 +5 位作者 周颖 左青明 陈勇 钟鑫 王浒 尧命发 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期85-92,共8页

聚甲氧基二甲醚(PODE)具有高十六烷值、高含氧量和互溶性好等燃料特性,目前PODE通常与传统燃料混合使用,具有显著改善内燃机热效率和有害物排放的潜力.本文首先基于射流搅拌反应器开展典型汽油替代物异辛烷与高活性代用燃料PODE_(3)混... 聚甲氧基二甲醚(PODE)具有高十六烷值、高含氧量和互溶性好等燃料特性,目前PODE通常与传统燃料混合使用,具有显著改善内燃机热效率和有害物排放的潜力.本文首先基于射流搅拌反应器开展典型汽油替代物异辛烷与高活性代用燃料PODE_(3)混合燃料的低温氧化实验,然后通过简化PODE_(3)详细机理并耦合异辛烷/正庚烷机理构建了包含108个组分和434个反应的PRF-PODE_(3)简化机理.利用该机理模型对PODE_(3)/异辛烷燃料进行了滞燃期、层流预混火焰和射流搅拌反应器的实验验证并获得了良好的预测结果.PODE_(3)/异辛烷低温氧化实验及模拟结果表明,掺混PODE_(3)后,会在低温反应阶段产生大量的OH、HO_(2)、CH_(3)等活性基,从而促进异辛烷的低温反应,且随着掺混比例的提高,异辛烷低温反应明显增强.异辛烷中添加PODE_(3)对于CH_(4)、C_(2)H_(6)等中间产物影响较小,但会显著降低C_(2)H_(4)和C_(3)H_(6)等中间产物的浓度,具备显著改善PAH和碳烟生成的潜力. 展开更多

关键词 聚甲氧基二甲醚 异辛烷 射流搅拌反应器 简化动力学模型

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甲烷点火燃烧的简化化学反应动力学模型 被引量：14

5

作者 肖保国 钱炜祺 +1 位作者 杨顺华 乐嘉陵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期101-105,共5页

从甲烷点火燃烧的GR I-M ech 1.2详细化学反应动力学模型出发,采用“准稳态”假设方法来对其进行简化,得到了包含18组分14步总包反应的简化反应模型。通过典型试验结果对比和基于均匀试验设计的校核计算结果比较可以看出,采用“准稳态... 从甲烷点火燃烧的GR I-M ech 1.2详细化学反应动力学模型出发,采用“准稳态”假设方法来对其进行简化,得到了包含18组分14步总包反应的简化反应模型。通过典型试验结果对比和基于均匀试验设计的校核计算结果比较可以看出,采用“准稳态”假设方法得到的简化反应动力学模型能有效地再现详细基元反应模型的反应机理,具有较高精度,是可靠而有效的。 展开更多

关键词 甲烷 燃烧 点火延迟 简化化学反应动力学模型^+

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碳氢燃料点火燃烧的简化化学反应动力学模型 被引量：11

6

作者 钱炜祺 杨顺华 +1 位作者 肖保国 乐嘉陵 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期37-44,共8页

基于“准稳态”方法建立了一套复杂化学反应动力学模型简化方法和相应的软件SPARCK．并以3种典型的碳氢燃料——甲烷、乙烯和庚烷为研究对象,从甲烷点火燃烧的GR12．11详细基元反应动力学模型出发简化得出了包含14个组分10步总包反应形... 基于“准稳态”方法建立了一套复杂化学反应动力学模型简化方法和相应的软件SPARCK．并以3种典型的碳氢燃料——甲烷、乙烯和庚烷为研究对象,从甲烷点火燃烧的GR12．11详细基元反应动力学模型出发简化得出了包含14个组分10步总包反应形式的简化化学反应动力学模型,从乙烯燃烧的51组分365详细基元反应模型出发简化得出了包含20个组分16步总包反应形式的简化化学反应动力学模型,从庚烷点火燃烧的160组分1540详细基元反应模型出发简化得出了包含26个组分22步总包反应形式的简化化学反应动力学模型．通过对典型激波管试验的结果对比可以看出:得到的简化反应动力学模型能较为有效地再现详细基元反应模型的反应机理,具有较高的计算精度．在工程计算中有较好的应用前景． 展开更多

关键词 简化化学反应动力学模型 “准稳态”假设方法 碳氢燃料 点火延时 甲烷 乙烯 庚烷

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适用于HCCI的正庚烷化学动力学简化模型的研究和比较 被引量：4

7

作者 黄豪中 陈晖 +1 位作者 裴毅强 苏万华 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期5-10,共6页

利用敏感性分析、主要组分分析以及准稳态假定3种方法,将含有44种组分和72个反应的SKLE正庚烷简化模型再简化到40种组分和56个反应;简化后的模型对滞燃期的预测结果与LLNL详细模型非常接近,与激波管实验结果基本吻合,适用于HCCI发动机... 利用敏感性分析、主要组分分析以及准稳态假定3种方法,将含有44种组分和72个反应的SKLE正庚烷简化模型再简化到40种组分和56个反应;简化后的模型对滞燃期的预测结果与LLNL详细模型非常接近,与激波管实验结果基本吻合,适用于HCCI发动机的多维模型的计算.与其他模型比较发现,Patel等人的模型缺少在低温区起关键作用的反应,即二次加氧反应(.QOOH+O2.OOQOOH),而Tanaka等人的模型缺少了CO的主要生成历程;在HCCI发动机典型工况范围内,SKLE简化模型预测着火时刻与LLNL详细模型吻合最好,Tanaka等人模型和Patel等人模型表现稍差,说明构建简化动力学模型时必须保证低温反应路径主干完整,同时不能忽略CO的主要生成历程. 展开更多

关键词 正庚烷 简化化学动力学模型 均质压燃(HCCI)发动机 模型比较

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用准稳态方法建立碳氢燃料点火燃烧的简化化学反应动力学模型 被引量：4

8

作者 钱炜祺 杨顺华 +1 位作者 肖保国 乐嘉陵 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期12-18,共7页

基于“准稳态”方法建立了一套碳氢燃料点火燃烧的化学反应动力学模型简化方法和相应的软件SPARCK,并从甲烷点火燃烧的GRI2.11详细基元反应动力学模型出发简化得出了包含16个组分12步总包反应形式的简化化学反应动力学模型,从庚烷点火... 基于“准稳态”方法建立了一套碳氢燃料点火燃烧的化学反应动力学模型简化方法和相应的软件SPARCK,并从甲烷点火燃烧的GRI2.11详细基元反应动力学模型出发简化得出了包含16个组分12步总包反应形式的简化化学反应动力学模型,从庚烷点火燃烧的详细基元反应动力学模型出发简化得出了包含25个组分21步总包反应形式的简化化学反应动力学模型。通过其计算结果与CARM软件导出简化模型的计算结果和典型激波管试验结果的对比可以看出,本文简化得到的简化反应动力学模型能较为有效地再现详细基元反应模型的反应机理,简化模型的计算精度与CARM软件导出简化模型的计算精度相当。与详细基元反应动力学模型相比,简化模型有效地减少了反应组分,在工程计算中有比较好的应用前景。 展开更多

关键词 简化化学反应动力学模型 “准稳态”假设方法 碳氢燃料 点火延时 甲烷 庚烷

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乙烯燃烧简化化学动力学模型及其验证 被引量：2

9

作者 杨顺华 肖保国 钱炜祺 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1-4,19,共5页

采用'准稳态'方法,从乙烯燃烧的详细化学反应动力学模型出发,建立了包含20个组分和16步总包反应的简化化学动力学模型。为检验动力学模型的有效性,在我国同步辐射实验室燃烧站上开展了乙烯/O2/Ar的层流预混火焰组分测量。应用... 采用'准稳态'方法,从乙烯燃烧的详细化学反应动力学模型出发,建立了包含20个组分和16步总包反应的简化化学动力学模型。为检验动力学模型的有效性,在我国同步辐射实验室燃烧站上开展了乙烯/O2/Ar的层流预混火焰组分测量。应用一维数值方法对实验结果进行了模拟,计算的组分分布和实验测量数据进行了对比。结果表明:简化反应动力学模型能有效地再现详细基元反应模型的反应机理,具有较高精度;但采用乙烯详细化学动力学模型计算结果与实验测量还存在一定的差异,需要进一步改进。 展开更多

关键词 乙烯 “准稳态”假设 简化化学动力学模型 同步辐射光电离 燃烧

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含裂纹梁非线性静动力特性及简化动力学建模 被引量：5

10

作者 陈岩 王平 +2 位作者 余飞 毛鹏程 关振群 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期209-215,共7页

主要研究裂纹对梁结构动力特性的影响规律,进而为含裂纹梁结构状态监测提供理论依据。首先,对裂纹影响区域进行分析,建立含裂纹梁二维接触非线性有限元模型,阐明含裂纹梁具有拉压不同刚度的静力特性;其次,通过对机理模型的分析,指出拉... 主要研究裂纹对梁结构动力特性的影响规律,进而为含裂纹梁结构状态监测提供理论依据。首先,对裂纹影响区域进行分析,建立含裂纹梁二维接触非线性有限元模型,阐明含裂纹梁具有拉压不同刚度的静力特性;其次,通过对机理模型的分析,指出拉压不同刚度会引起轴向与弯曲的耦合振动;然后,通过非线性动力学分析方法研究其动力特性,观察到含裂纹梁在冲击荷载下会产生轴向与弯曲的耦合振动现象,并指出这种轴向与弯曲耦合振动的一个重要特征是轴向振动频谱图中含有弯曲振动基频的两倍频成分;最后,通过引入非线性弹簧建立一种新颖的含裂纹梁简化动力学模型,通过与精细有限元分析对比,验证了模型的合理性。该简化动力学模型将接触非线性问题转换为材料非线性问题,避免了费时的接触非线性动力学求解过程。 展开更多

关键词 裂纹梁 非线性 耦合振动 简化动力学模型 冲击

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基于磁流变液被动力觉驱动器的简化逆动力学模型

11

作者 戴金桥 王爱民 +2 位作者 宋爱国 吴涓 张小瑞 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期734-738,共5页

针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题，提出了一种简化逆动力学模型。在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上，分析了驱动器输出力的约束条件，研究了转子转速反馈算法并推导了输出... 针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题，提出了一种简化逆动力学模型。在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上，分析了驱动器输出力的约束条件，研究了转子转速反馈算法并推导了输出力反馈算法，最后，利用研制的驱动器原型构建了力觉交互实验系统，并应用所提的简化逆动力学模型进行了黏滞性物体的压力释放力跟踪实验、刚体碰撞力觉跟踪实验和阶跃响应实验。实验结果表明，基于简化逆动力学模型的控制算法是正确有效的，能够较好地实现对磁流变液力觉驱动器输出力的控制，促进磁流变液器件在力觉交互技术中得到广泛应用。 展开更多

关键词 驱动器 力觉交互 磁流变液 简化逆动力学模型

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柴油多组分替代混合物化学动力学模型 被引量：10

12

作者 祁鹏飞 尧命发 刘海峰 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期9-16,共8页

采用正庚烷/甲苯/环己烷作为柴油多组分替代燃料,构建了一个包含103种组分和200个反应的化学动力学简化机理,简化方法包括直接关系图法、敏感性分析法和反应速率分析法.在较宽边界条件下,对燃烧滞燃期及重要组分浓度进行验证,计算结果... 采用正庚烷/甲苯/环己烷作为柴油多组分替代燃料,构建了一个包含103种组分和200个反应的化学动力学简化机理,简化方法包括直接关系图法、敏感性分析法和反应速率分析法.在较宽边界条件下,对燃烧滞燃期及重要组分浓度进行验证,计算结果与激波管、射流搅拌反应器等试验数据吻合较好.结果表明:除传统C2+C4及C3+C3生成苯环(A1)的反应,环己烷通过直接脱氢生成A1的反应是另一重要路径.采用80%正庚烷+10%甲苯+10%环己烷(质量分数)的多组分替代混合物,可以较好模拟柴油燃烧反应动力学过程. 展开更多

关键词 柴油 替代混合物 简化化学动力学模型

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固体推进剂二维绝热微尺度燃烧模型的数值研究 被引量：3

13

作者 李腾 方蜀州 +1 位作者 刘旭辉 马红鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2385-2393,共9页

为实现固体微推力器工作过程的一体化模拟,基于Fluent计算软件的二次开发功能(UDF)和简化化学动力学模型,实现了固体推进剂的二维气-凝相绝热微尺度燃烧模型的建立,该模型针对固体微推力器所用双基推进剂,包含两步凝相反应和五步气相反... 为实现固体微推力器工作过程的一体化模拟,基于Fluent计算软件的二次开发功能(UDF)和简化化学动力学模型,实现了固体推进剂的二维气-凝相绝热微尺度燃烧模型的建立,该模型针对固体微推力器所用双基推进剂,包含两步凝相反应和五步气相反应,燃速、推进剂表面温度和组分质量分数基于燃面物理特性计算得到,并考虑了粘性作用对气相和凝相反应的影响。针对0.5MPa,1.0MPa,2.0MPa和5.1MPa四种工况进行了计算,结果表明,高压工作环境下出现发光火焰区,且随表面压力增大而逐渐靠近壁面,凝相反应区厚度和嘶嘶区、暗区主要反应物在燃面的质量分数随推进剂表面压力增大而减小。对称面处推进剂燃速,推进剂表面温度和气相火焰结构与实验结果基本一致。由于壁面附近较高的粘性作用,气相火焰在壁面位置更加靠近推进剂燃面,并导致壁面位置推进剂燃速高于对称面位置。该模型实现了二维环境下考虑分步凝相反应的推进剂绝热燃烧模型的一体化计算,较好地拓展了原模型的应用范围。 展开更多

关键词 二维绝热微尺度燃烧模型 简化化学动力学模型 分步凝相反应 数值研究 固体推进剂

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含剪力销(锥)螺栓法兰连接结构非线性特性 被引量：11

14

作者 芦旭 王平 +3 位作者 王建男 昌继海 张宇航 关振群 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期503-511,共9页

连接结构广泛应用于航空航天、化工装备和核电站等大型工业装备中。对于轴弯剪组合作用下的连接结构,需要螺栓、法兰和剪力销的联合工作以抵抗外力。本文针对含剪力销(锥)的螺栓法兰连接结构的动力学问题开展研究,将该类结构抽象为三自... 连接结构广泛应用于航空航天、化工装备和核电站等大型工业装备中。对于轴弯剪组合作用下的连接结构,需要螺栓、法兰和剪力销的联合工作以抵抗外力。本文针对含剪力销(锥)的螺栓法兰连接结构的动力学问题开展研究,将该类结构抽象为三自由度的质量-双线性弹簧系统,建立非线性动力学模型的数学列式,并进行数值求解。重点研究该系统在横向冲击(剪力)下的动力学特性。通过理论分析与数值计算,指出该非线性系统存在3个方向自由度全耦合的振动现象,并阐述该系统自由度的解耦条件;对纵向振动与横向错动的耦合振动频率关系进行讨论并分析其相互联系;研究剪力销倾角对螺栓最大轴向拉力的影响规律并给出关系曲线,指出其最佳设计角度区间。 展开更多

关键词 剪力销(锥) 螺栓法兰连接 简化动力学模型 耦合振动 非线性

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锚杆参数对锚固边坡抗震性能影响研究 被引量：6

15

作者 徐乾 张永兴 陈建功 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期472-478,493,共8页

分析了锚固边坡锚杆与岩土体在动力荷载下的黏结机制,提出了一种简化的锚杆岩土体相互作用的动力学模型,推导了锚杆岩土体系统的动力响应解析解。结合该简化的锚杆岩土体动力学模型,借助ANSYS有限元程序建立锚固边坡数值模型,分析了在... 分析了锚固边坡锚杆与岩土体在动力荷载下的黏结机制,提出了一种简化的锚杆岩土体相互作用的动力学模型,推导了锚杆岩土体系统的动力响应解析解。结合该简化的锚杆岩土体动力学模型,借助ANSYS有限元程序建立锚固边坡数值模型,分析了在地震荷载作用下,锚杆参数(弹性模量、横截面积、长度、间距)变化对锚固边坡抗震性能(位移、加速度、应力)的影响。分析结果表明:锚杆参数对锚固边坡抗震性能影响强弱不一,增大横截面积可以有效提高边坡抗震稳定性,减小间距也可以改善边坡抗震性能;而弹性模量和长度对边坡抗震性能提高不大,甚至还会起反作用。这些结论对于锚固边坡的抗震设计有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 锚杆参数 锚固边坡 抗震性能 ANSYS 简化动力学模型 抗震稳定性

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一箭多星发射卫星空间距离测量与预报技术 被引量：1

16

作者 潘宇倩 何江 +2 位作者 马利 张弓 舒卫平 《航天器工程》 2013年第5期15-20,共6页

多星空间距离测量是一箭多星发射的一项重要任务。由于站点分布限制和轨道条件约束,国内多数卫星存在地面不可监测弧段,传统的地基测定轨方法无法满足全弧段连续性要求。针对上述问题,对星间距离测量技术进行了研究,提出了利用GPS进行... 多星空间距离测量是一箭多星发射的一项重要任务。由于站点分布限制和轨道条件约束,国内多数卫星存在地面不可监测弧段,传统的地基测定轨方法无法满足全弧段连续性要求。针对上述问题,对星间距离测量技术进行了研究,提出了利用GPS进行星间距离测量的方法;并提出利用基于GPS数据的简化动力学模型法及多项式拟合法进行星间距离测量和预报,结果显示,预报10min的位置精度为数十米量级。该方法突破了地基测控可见区的限制,实现了全弧段的轨道确定,并规避了GPS接收机可能存在的短时中断或由于通信原因不能实时获得测量结果的风险;可为分析确定多颗卫星间的安全距离提供参考。 展开更多

关键词 星间距离 测量 预报 简化动力学模型 多项式拟合

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模糊PI控制器与干扰观测器相结合的空间柔性机械臂的转动控制策略 被引量：5

17

作者 上官朝伟 李小彭 +1 位作者 李泉 尹猛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4687-4698,共12页

为了减少外部干扰对空间柔性机械臂的系统误差,提高系统的控制精度,提出了一种模糊PI控制器与干扰观测器相结合的转动控制策略。首先,采用假设模态法和拉格朗日方法,建立了含有干扰力矩的空间柔性机械臂的初始动力学模型;其次,提出了分... 为了减少外部干扰对空间柔性机械臂的系统误差,提高系统的控制精度,提出了一种模糊PI控制器与干扰观测器相结合的转动控制策略。首先,采用假设模态法和拉格朗日方法,建立了含有干扰力矩的空间柔性机械臂的初始动力学模型;其次,提出了分别忽略二维变形和忽略非线性项的2种简化动力学模型,并通过仿真分析对比2种简化模型的建模精度;第三,基于极点配置方法和模糊规则设计了模糊PI控制器,并基于系统的名义模型设计了干扰观测器;最后,通过仿真分析和地面物理样机实验验证了该方法的有效性。研究结果表明:忽略非线性项的简化模型与初始模型具有相似的建模精度,极大地降低了计算难度,能够代替初始模型进行控制系统的设计;模糊PI控制器与干扰观测器相结合的转动控制策略能够实时调整控制器参数,观测并补偿干扰力矩引起的系统误差,有效提高系统的控制精度。 展开更多

关键词 空间柔性机械臂 转动控制策略 简化动力学模型 模糊PI控制器

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脚轮式全向移动平台的运动控制设计与仿真 被引量：4

18

作者 张天宇 彭忆强 +2 位作者 黄晓蓉 孙树磊 何灼馀 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第7期109-118,124,共11页

针对装配有3个单电机脚轮的全驱动全向移动平台(以下简称平台)运动控制问题,首先,采用正交分解法,根据纯滚动约束条件建立平台运动学模型;对于速度雅可比矩阵不可逆时平台处于奇异位形,失去全向移动能力的问题,通过耦合转角运动学和转... 针对装配有3个单电机脚轮的全驱动全向移动平台(以下简称平台)运动控制问题,首先,采用正交分解法,根据纯滚动约束条件建立平台运动学模型;对于速度雅可比矩阵不可逆时平台处于奇异位形,失去全向移动能力的问题,通过耦合转角运动学和转向角运动学,设计耦合因子识别平台当前位形和奇异位形靠近程度,动态调节平台摆脱奇异位形。其次,采用拉格朗日法建立平台动力学模型,分析动力学Matlab仿真结果,消除转向角对平台的影响,合理简化动力学模型。最后,设计基于逆动力学的双闭环模糊PID控制策略使平台跟踪期望速度。仿真结果表明,耦合运动学模型可驱动平台产生特定运动方式摆脱奇异位形;动态耦合因子可减小转速超调量,降低驱动轮响应时间;在基于逆动力学的双闭环模糊PID控制策略作用下,平台实际速度能够快速稳定的收敛于期望速度。 展开更多

关键词 全向移动平台 奇异位形 动力学模型简化 双闭环模糊PID

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