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钢丝绳环双质量飞轮弹性元件非线性特性研究
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作者 龙云 王红霞 +2 位作者 赵磊 梁宏 龚青山 《机械设计》 北大核心 2025年第6期174-180,共7页
针对多项式模型参数众多且无法直观描述钢丝绳环双质量飞轮弹性元件刚度阻尼特性的问题,对多种规格的该弹性元件进行了动态加载试验,分析了各参数对其迟滞特性的影响规律。采用等效平均法对改进多项式模型进行了简化,分别用等效线性刚... 针对多项式模型参数众多且无法直观描述钢丝绳环双质量飞轮弹性元件刚度阻尼特性的问题,对多种规格的该弹性元件进行了动态加载试验,分析了各参数对其迟滞特性的影响规律。采用等效平均法对改进多项式模型进行了简化,分别用等效线性刚度和等效黏性阻尼系数描述了钢丝绳环的刚度和阻尼特性,并基于试验数据完成了模型参数识别。研究结果表明:所建立的非线性迟滞模型不仅各参数物理含义明确、易于识别,还可以清楚地反映钢丝绳环双质量飞轮弹性元件的刚度和阻尼特性。 展开更多
关键词 双质量飞轮 钢丝绳环 非线性迟滞模型 等效平均法 参数识别
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基于坐标变换的压电陶瓷执行器迟滞非线性模型研究 被引量:5
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作者 崔玉国 孙宝元 +1 位作者 董维杰 杨志欣 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期249-254,共6页
在实验测量的基础上,基于压电陶瓷执行器位移-电压曲线各升程之间、各回程之间的近似相似性,采用坐标变换方法,建立了压电陶瓷执行器位移-电压之间的迟滞非线性模型.该模型只用第1个升回程的实测值,便可实现对以后任意升回程各点的跟踪... 在实验测量的基础上,基于压电陶瓷执行器位移-电压曲线各升程之间、各回程之间的近似相似性,采用坐标变换方法,建立了压电陶瓷执行器位移-电压之间的迟滞非线性模型.该模型只用第1个升回程的实测值,便可实现对以后任意升回程各点的跟踪;其不仅适用于驱动电压为周期信号的情形,也适用于非周期信号的情形.实验研究了不同的电压驱动过程、驱动电压频率、驱动循环次数、晶片厚度对模型精度的影响.结果表明,当驱动次数不是很高时,模型相对于实测值的误差很小,为2.8%;当驱动次数很高时,模型相对于实测值的误差变大. 展开更多
关键词 压电陶瓷执行器 坐标变换 迟滞非线性模型 电压驱动 晶片厚度
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基于WMRA的隔震结构时变非线性参数识别 被引量:2
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作者 赵丽洁 林东钦 +1 位作者 杜永峰 李万润 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期619-624,676,共7页
基于小波多分辨率分析(wavelet multi-resolution analysis,简称WMRA)理论,建立结构时变非线性参数识别方法,研究隔震结构在地震作用下表现出来的时变非线性力学行为。首先,以描述隔震支座的迟滞非线性Boucwen模型为研究对象,引入3阶有... 基于小波多分辨率分析(wavelet multi-resolution analysis,简称WMRA)理论,建立结构时变非线性参数识别方法,研究隔震结构在地震作用下表现出来的时变非线性力学行为。首先,以描述隔震支座的迟滞非线性Boucwen模型为研究对象,引入3阶有效数值差分技术,将运动方程中非线性模型的恢复力增量进行线性化,形成递推观测方程;其次,基于WMRA理论,将观测方程中每一待识别参数采用小波多分辨率展开,将模型参数识别问题转化成多元线性回归模型中小波重构系数的估计问题;最后,分别采用数值模拟、串联隔震体系(serial seismic isolation system,简称SIS)振动台试验测试数据,识别结构及隔震层参数随时间的演化规律,验证该识别方法的正确性和适用性,为隔震结构在施工、运营期各阶段状态评估提供一定参考。 展开更多
关键词 隔震结构 时变非线性 小波多分辨率 迟滞非线性模型 参数识别
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基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的多股螺旋弹簧动态响应模型参数辨识和分析 被引量:7
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作者 丁传俊 张相炎 刘宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期28-37,共10页
针对传统方法在辨识多股螺旋弹簧(以下简称多股簧)非线性响应模型参数时效率较低、精度较差的问题,提出带噪声统计估计器的自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法。该算法通过对多股簧试验数据中的量测(过程)噪声进行递推和估计,能够确保非线... 针对传统方法在辨识多股螺旋弹簧(以下简称多股簧)非线性响应模型参数时效率较低、精度较差的问题,提出带噪声统计估计器的自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法。该算法通过对多股簧试验数据中的量测(过程)噪声进行递推和估计,能够确保非线性模型参数辨识的收敛性;结合多股簧动态试验对该算法进行检验。研究结果表明:即使在量测噪声级别较高的情况下,AUKF算法也可以准确地求出多股簧的动力学模型参数;在预测多股簧动态响应过程中,若预测振幅和参数辨识所用振幅相差太大则会导致较大的预测误差;当加载速度变化时,多股簧动力学模型中的迟滞部分参数基本不变,但0阶非线性刚度系数和非线性放大因子变化较大。 展开更多
关键词 多股螺旋弹簧 参数辨识 非线性迟滞模型 自适应无迹卡尔曼滤波算法
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基于改进反向差分进化算法的多股簧响应模型参数辨识 被引量:3
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作者 丁传俊 张相炎 刘宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期187-194,共8页
针对传统算法在辨识多股簧响应模型参数方面存在的不足,提出一种改进反向差分进化算法。改进的算法采用新的反向学习机制引导种群逼近全局最优解,并使用正弦混沌序列计算缩放因子以提高种群的多样性。这两种机制协同操作可以较好地平衡... 针对传统算法在辨识多股簧响应模型参数方面存在的不足,提出一种改进反向差分进化算法。改进的算法采用新的反向学习机制引导种群逼近全局最优解,并使用正弦混沌序列计算缩放因子以提高种群的多样性。这两种机制协同操作可以较好地平衡算法的全局勘探和局部开采能力。通过建立参数辨识的目标函数和进行多股簧的动态试验,然后使用改进算法优化目标函数得到辨识结果。计算结果表明,改进算法能够有效地辨识多股簧模型参数,参数的收敛速度和计算的成功率优于标准反向差分进化算法和其他算法;即使在噪声级别较高的情况下,改进反向差分进化算法也可以准确地求出多股簧的模型参数。 展开更多
关键词 多股簧 参数辨识 非线性迟滞模型 差分进化算法 反向学习 正弦混沌序列
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Modeling and sliding mode control based on inverse compensation of piezo-positioning system
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作者 LI Zhi-bin XIN Yuan-ze +1 位作者 ZHANG Jian-qiang SUN Chong-shang 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期170-185,共16页
In order to enhance the control performance of piezo-positioning system,the influence of hysteresis characteristics and its compensation method are studied.Hammerstein model is used to represent the dynamic hysteresis... In order to enhance the control performance of piezo-positioning system,the influence of hysteresis characteristics and its compensation method are studied.Hammerstein model is used to represent the dynamic hysteresis nonlinear characteristics of piezo-positioning actuator.The static nonlinear part and dynamic linear part of the Hammerstein model are represented by models obtained through the Prandtl-Ishlinskii(PI)model and Hankel matrix system identification method,respectively.This model demonstrates good generalization capability for typical input frequencies below 200 Hz.A sliding mode inverse compensation tracking control strategy based on P-I inverse model and integral augmentation is proposed.Experimental results show that compared with PID inverse compensation control and sliding mode control without inverse compensation,the sliding mode inverse compensation control has a more ideal step response and no overshoot,moreover,the settling time is only 6.2 ms.In the frequency domain,the system closed-loop tracking bandwidth reaches 119.9 Hz,and the disturbance rejection bandwidth reaches 86.2 Hz.The proposed control strategy can effectively compensate the hysteresis nonlinearity,and improve the tracking accuracy and antidisturbance capability of piezo-positioning system. 展开更多
关键词 piezo-positioning system hysteresis nonlinearity Hammerstein model Prandtl-Ishlinskii(P-I)model system identification sliding mode control
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