基于开关阻尼控制的铁道客车系统的动力学性能研究 被引量：23

1

作者 曾京 戴焕云 邬平波 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期27-31,共5页

建立具有23个自由度的铁道客车系统非线性数学模型。在客车二系悬挂系统中采用具有开关阻尼控制的横向半主动减振器,并考虑半主动悬挂系统的时滞。分析被动悬挂和具有开关阻尼控制的半主动悬挂客车在直线轨道上的蛇行运动稳定性和随机... 建立具有23个自由度的铁道客车系统非线性数学模型。在客车二系悬挂系统中采用具有开关阻尼控制的横向半主动减振器,并考虑半主动悬挂系统的时滞。分析被动悬挂和具有开关阻尼控制的半主动悬挂客车在直线轨道上的蛇行运动稳定性和随机振动响应。研究半主动减振器的阻尼参数和半主动悬挂系统的时滞对客车系统临界速度和随机响应的影响。计算表明,尽管半主动悬挂使客车系统的临界速度低于被动悬挂,构架的横向加速度和轮轨横向力也要大于被动悬挂,但它能够大大减小车体的横向振动加速度,改善旅客的乘坐舒适性。 展开更多

关键词 客车 半主动悬挂系统 铁道 阻尼控制 动力学性能 主动减振器 二系悬挂 旅客 影响 改善

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伺服机构负载模拟系统设计与动态特性分析 被引量：8

2

作者 张朋 付永领 +1 位作者 郭彦青 祁晓野 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1225-1230,共6页

针对火箭发动机喷管伺服机构的负载模拟问题,采用机械的方式,设计了一种可对伺服机构的惯性负载、摩擦力矩负载、弹性力矩负载、安装刚度以及发动机喷管柔性特征进行模拟的负载模拟器,并建立了模拟器和伺服机构数学模型.仿真分析了惯性... 针对火箭发动机喷管伺服机构的负载模拟问题,采用机械的方式,设计了一种可对伺服机构的惯性负载、摩擦力矩负载、弹性力矩负载、安装刚度以及发动机喷管柔性特征进行模拟的负载模拟器,并建立了模拟器和伺服机构数学模型.仿真分析了惯性负载、弹性力矩以及喷管柔性对伺服机构负载多自由度特性的影响.通过对伺服机构扫频实验,负载模拟器中的负载在一定范围内调节,可复现伺服机构实际工作中的动态特性.说明该负载模拟器结构设计合理,从而为具有多自由度特性的火箭伺服机构的负载模拟系统设计提供参考.该系统已经得到实际应用. 展开更多

关键词 负载模拟 伺服机构 数学模型 动态特性 多自由度

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悬架参数对行驶平顺性和道路友好性的影响 被引量：12

3

作者 徐斌 王国栋 曹立文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期191-194,共4页

为探讨悬架系统对乘员舒适性及车辆造成道路破坏程度的影响规律,建立了能反映四轮随机输入下车辆振动状况的十自由度三维空间模型,根据行驶平顺性和道路友好性各自评价指标进行了数值仿真,分析了悬架刚度、阻尼值对平顺性和道路友好性... 为探讨悬架系统对乘员舒适性及车辆造成道路破坏程度的影响规律,建立了能反映四轮随机输入下车辆振动状况的十自由度三维空间模型,根据行驶平顺性和道路友好性各自评价指标进行了数值仿真,分析了悬架刚度、阻尼值对平顺性和道路友好性的影响,并在现有悬架参数基础上提出了改善二者的合理性建议:应稍减小后悬架刚度,减小前悬架阻尼至最佳阻尼值,适当增加后悬架阻尼值。 展开更多

关键词 悬架 行驶 平顺性 道路 友好性 汽车

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基于复杂环境多自由度牙轮钻头动力学模型建立与分析 被引量：6

4

作者 刘清友 孟庆华 +1 位作者 庞东晓 鲁柳利 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期566-571,共6页

以牙轮钻头几何学、运动学为理论基础,通过受力分析,建立了多自由度牙轮钻头动力学模型,及综合考虑扭矩、弯矩、横向力和在钻头破岩过程中多种因素耦合作用影响下的牙轮钻头与岩石互作用模型,发展了目前钻头行为力学理论;并通过仿真研... 以牙轮钻头几何学、运动学为理论基础,通过受力分析,建立了多自由度牙轮钻头动力学模型,及综合考虑扭矩、弯矩、横向力和在钻头破岩过程中多种因素耦合作用影响下的牙轮钻头与岩石互作用模型,发展了目前钻头行为力学理论;并通过仿真研究得到典型工况下牙轮钻头轨迹曲线和岩石破碎仿真计算,并模拟分析了软、硬地层岩石交替复杂环境下的井眼轨迹,为今后研究复杂钻井系统井眼轨迹预测提供新的理论依据。 展开更多

关键词 牙轮钻头 多自由度 数学模型 仿真

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基于弹性体模型的微机械陀螺检测电容解析方法 被引量：6

5

作者 姜涛 王安麟 +1 位作者 张颖 焦继伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期426-432,共7页

以体微机械加工技术制备的音叉式振动型微机械陀螺为研究对象,以提高其检测电容的解析精度为目的,利用多自由度动态有限元解析理论,首次提出了基于弹性体模型的检测电容解析法。实现了考虑制备工艺、加工手段等引起的微陀螺结构缺陷造... 以体微机械加工技术制备的音叉式振动型微机械陀螺为研究对象,以提高其检测电容的解析精度为目的,利用多自由度动态有限元解析理论,首次提出了基于弹性体模型的检测电容解析法。实现了考虑制备工艺、加工手段等引起的微陀螺结构缺陷造成的性能、品质变异仿真,以及面向微陀螺最终输出性能———检测电容的动力学特性与检测特性的分析。此方法基本解决了刚体结构微机械陀螺简化模型的低精度缺陷问题,为实现其多物理场工作环境的表征、结构拓扑形态的设计、复杂动态性能的仿真等工程化目标提供了可能。 展开更多

关键词 微机械陀螺 多自由度 检测电容 质量分布 数学模型

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低速磁浮车辆曲线通过动态响应仿真分析 被引量：21

6

作者 赵春发 翟婉明 王其昌 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期94-98,共5页

结合青城山磁浮列车示范线工程,开展低速磁浮车辆动态曲线通过性能研究。建立35个自由度的磁浮车辆空间模型,考虑主动电磁悬浮与导向,仿真分析低速磁浮车辆曲线通过动态响应。计算结果表明,低速磁浮车辆可以60km·h-1速度安全通过半... 结合青城山磁浮列车示范线工程,开展低速磁浮车辆动态曲线通过性能研究。建立35个自由度的磁浮车辆空间模型,考虑主动电磁悬浮与导向,仿真分析低速磁浮车辆曲线通过动态响应。计算结果表明,低速磁浮车辆可以60km·h-1速度安全通过半径300m的曲线,以90km·h-1速度平顺通过半径1100m的无超高曲线。低速磁浮车辆小半径曲线通过能力主要受车/轨横向间隙的影响,大半径曲线可不设置超高,但最大通过速度主要受乘坐舒适性的制约。 展开更多

关键词 磁浮车辆 曲线通过 反馈控制 动力学 数值仿真

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基于非定常气动力低阶模型的气动弹性主动控制律设计 被引量：10

7

作者 徐敏 陈刚 +1 位作者 陈士橹 韦祥文 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期748-752,共5页

传统的气动伺服弹性系统设计主要采用基于频域的非定常气动力有理函数拟合方法。该方法用于非线性非定常气动力情况 ,比如跨音速飞行时往往失效。针对该问题 ,在发展了非线性非定常气动力建模方法的基础上 ,提出了将非定常气动力低阶模... 传统的气动伺服弹性系统设计主要采用基于频域的非定常气动力有理函数拟合方法。该方法用于非线性非定常气动力情况 ,比如跨音速飞行时往往失效。针对该问题 ,在发展了非线性非定常气动力建模方法的基础上 ,提出了将非定常气动力低阶模型用于气动弹性系统主动控制设计的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统分解为气动、结构和控制 3个子系统 ,分别建立各子系统状态空间模型 ,然后组装成完整的气动伺服弹性模型。非线性非定常气动力状态空间模型采用基于Volterra级数的非定常气动力低阶模型方法。根据研究对象的具体情况 ,分别建立了气动伺服弹性系统的全耦合模型和部分解耦模型。最后以一个二自由度气动弹性系统的主动控制律设计为例 ,详细说明了该方法建模、分析和设计的全过程。算例表明该方法能够用于非线性情况 ,适用性强 ,可扩展性好 ,具有良好的集成性 。 展开更多

关键词 非定常气动力 低阶模型 主动控制 气动弹性 气动伺服弹性 Voherra级数

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大型集装箱船受风工况下操纵性计算预报 被引量：4

8

作者 马向能 沈定安 何春荣 《船舶力学》 EI 2001年第4期17-28,共12页

本文采用考虑横摇在内的四自由度船舶操纵运动模型 ,结合大型集装箱船的船型特点、水动力试验结果和完善船、桨、舵水动力、附加质量以及风载荷的计算表达 ,建立大型集装箱船操纵性预报方法 ,并完成了4500TEU集装箱船受风工况下的操纵... 本文采用考虑横摇在内的四自由度船舶操纵运动模型 ,结合大型集装箱船的船型特点、水动力试验结果和完善船、桨、舵水动力、附加质量以及风载荷的计算表达 ,建立大型集装箱船操纵性预报方法 ,并完成了4500TEU集装箱船受风工况下的操纵实例计算。文中还分析了风向角αw,风速比Va/Vo 和操舵角δ诸因素对大型集装箱船风载下操纵性的影响。 展开更多

关键词 风载 操纵性能 集装箱船 水动力 计算 预报方法

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大型船舶侧推器操纵效能计算 被引量：3

9

作者 沈定安 马向能 毛海斌 《船舶力学》 EI 2004年第2期34-41,共8页

为探讨首侧推器操纵效能,本文在有航速、零速和横移的不同工况下,分别采用三自由度、二自由度数学模型,并对1条12300t大型滚装船进行了首侧推器操纵效能的实例计算。计算结果表明侧推器操纵效能与航速及桨转速直接有关,零航速最好,且随... 为探讨首侧推器操纵效能,本文在有航速、零速和横移的不同工况下,分别采用三自由度、二自由度数学模型,并对1条12300t大型滚装船进行了首侧推器操纵效能的实例计算。计算结果表明侧推器操纵效能与航速及桨转速直接有关,零航速最好,且随桨转速增高而增强;结果同时也表明了借助于主推进器、首侧推器和舵的联合操纵可实施纯横移运动。 展开更多

关键词 船舶力学 主推进器 侧推进器 联合操纵 操纵效能 纯横移运动

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五自由度康复机械手的动力学分析 被引量：13

10

作者 车仁炜 吕广明 陆念力 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期744-747,共4页

将等效有限元方法应用到RRRRR的开式空间5自由度康复机械手的动力分析,建立了其基于等效有限元方法的空间动力学模型,与传统的经典的机器人动力分析方法相比,建模过程效率高、简单快捷,极其适合现代计算技术的发展.推导出了机械手的运... 将等效有限元方法应用到RRRRR的开式空间5自由度康复机械手的动力分析,建立了其基于等效有限元方法的空间动力学模型,与传统的经典的机器人动力分析方法相比,建模过程效率高、简单快捷,极其适合现代计算技术的发展.推导出了机械手的运动微分方程,并给出其降阶的龙格-库塔法解的形式.得出了机械臂的动力响应曲线,可为机械手的优化设计及控制提供理论依据. 展开更多

关键词 动力学分析 等效有限元方法 康复机械手 等效单元 等效系统

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基于混沌、分形理论的多径衰落分析 被引量：4

11

作者 胡刚 朱世华 谢波 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1039-1042,共4页

本文首次将混沌、分形等非线性理论引入多径衰落的研究 ,针对现场实测数据分析了它的非线性动力特征 .首先通过重构状态空间和关联维数验证了其动力机制的有限维自由度 ,然后通过计算其Lyapunov指数考察了系统的时空演化特性 ,最后利用... 本文首次将混沌、分形等非线性理论引入多径衰落的研究 ,针对现场实测数据分析了它的非线性动力特征 .首先通过重构状态空间和关联维数验证了其动力机制的有限维自由度 ,然后通过计算其Lyapunov指数考察了系统的时空演化特性 ,最后利用分形机制对多径信号进行了重构 .研究结果表明 ,与传统的随机模型相比 。 展开更多

关键词 多径衰落 混沌 分形 非线性动力系统 分形内插

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随机参数智能板结构的动态特性分析 被引量：11

12

作者 陈建军 王小兵 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期661-665,共5页

针对压电智能板结构,采用12个位移自由度、2个电自由度的有限元模型,利用Hamilton原理详细推导了结构的运动微分方程;利用随机因子法对随机参数压电智能板结构的动态特性进行了分析;并以智能悬臂薄板为例,从结构振动的瑞利商出发,分别... 针对压电智能板结构,采用12个位移自由度、2个电自由度的有限元模型,利用Hamilton原理详细推导了结构的运动微分方程;利用随机因子法对随机参数压电智能板结构的动态特性进行了分析;并以智能悬臂薄板为例,从结构振动的瑞利商出发,分别利用随机因子法和MonteCarlo数值模拟法对其动态特性进行了计算与比较.结果表明,随机因子法是处理智能结构随机性的一种比较方便、实用而精确的方法. 展开更多

关键词 智能板结构 有限元 随机参数 随机因子法 动态特性

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基于逆动力学和在线参数辨识的飞机姿态控制 被引量：9

13

作者 柳嘉润 申功璋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期111-115,共5页

传统的综合飞行 火力控制系统的设计使用了PID(Proportion Inte gral Differential)结构的飞行 火力耦合器 ,具有鲁棒性差、设计工作量大等缺点 .提出了一种基于逆动力学和在线参数辨识的方法 ,用于直接设计综合控制系统中的姿态控制... 传统的综合飞行 火力控制系统的设计使用了PID(Proportion Inte gral Differential)结构的飞行 火力耦合器 ,具有鲁棒性差、设计工作量大等缺点 .提出了一种基于逆动力学和在线参数辨识的方法 ,用于直接设计综合控制系统中的姿态控制器 .其中 ,对飞机的转动动力学方程 ,推导得到了其逆特性的解析形式 ;使用在线参数辨识方法 ,对飞机的气动特性进行估计并用于舵面分配 .以六自由度非线性飞机模型为对象进行了仿真 ,结果表明所设计的姿态控制系统具有快速性好、通道间解耦效果明显、对气动模型误差的鲁棒性强等优点 .本方法也可推广用于其他的飞行器姿态控制系统设计 . 展开更多

关键词 姿态控制系统 飞机模型 飞行器姿态 火力控制系统 气动模型 气动特性 参数辨识 逆动力学 在线 鲁棒性

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可控翼混合驱动水下滑翔机运动性能研究 被引量：8

14

作者 田文龙 宋保维 刘郑国 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期122-128,共7页

提出了一种可控翼混合驱动水下滑翔机的概念,借助独立控制的左右滑翔翼和螺旋桨推进器,该滑翔机能够实现高效率滑翔推进和高机动性螺旋桨推进2种推进方式,可有效解决现有水下滑翔机或推进效率低或机动性差的问题。为了研究该滑翔机的运... 提出了一种可控翼混合驱动水下滑翔机的概念,借助独立控制的左右滑翔翼和螺旋桨推进器,该滑翔机能够实现高效率滑翔推进和高机动性螺旋桨推进2种推进方式,可有效解决现有水下滑翔机或推进效率低或机动性差的问题。为了研究该滑翔机的运动性能,基于Newton-Euler法建立了六自由度运动数学模型。通过求解稳态滑翔运动平衡方程,定量分析了可控翼翻转角对滑翔机滑翔性能的影响。根据六自由度动力学模型,对该滑翔机的滑翔运动和螺旋桨推进运动进行了仿真研究,仿真结果表明可控翼混合驱动水下滑翔机相比常规水下滑翔机有较高的航行性能。 展开更多

关键词 可控翼 混合驱动 水下滑翔机 运动性能 动力学建模

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横向规则波作用下的船舶倾覆 被引量：6

15

作者 王冬姣 于玲 《船舶力学》 EI 2004年第2期25-28,共4页

运用安全池理论研究了某近海干货船在横向规则波作用下的船舶倾覆问题。用阿当姆斯预估—校正法数值求解时域内单自由度非线性横摇方程。采用三维格林积分方程法计算水动力系数的频域特性。分析了非线性横摇方程中势流阻尼、非线性阻尼... 运用安全池理论研究了某近海干货船在横向规则波作用下的船舶倾覆问题。用阿当姆斯预估—校正法数值求解时域内单自由度非线性横摇方程。采用三维格林积分方程法计算水动力系数的频域特性。分析了非线性横摇方程中势流阻尼、非线性阻尼以及在横向规则波作用下波高和频率对安全池的影响。 展开更多

关键词 横向规则波 船舶力学 船舶倾覆 横摇运动 安全池 阿当姆斯预估-校正法 水动力系数

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汽车主动悬架系统的线性二次最优控制研究 被引量：4

16

作者 张晓亮 罗文广 《广西工学院学报》 CAS 2011年第4期44-48,共5页

为了提高汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性,在建立二自由度1/4整车悬架系统模型的基础上,利用最优控制极小值原理,设计线性二次型最优状态控制器.最后利用MATLAB对主动悬架系统和被动悬架系统进行仿真.实验结果表明:线性二次最优控制的可... 为了提高汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性,在建立二自由度1/4整车悬架系统模型的基础上,利用最优控制极小值原理,设计线性二次型最优状态控制器.最后利用MATLAB对主动悬架系统和被动悬架系统进行仿真.实验结果表明:线性二次最优控制的可行性和优越性. 展开更多

关键词 主动悬架 数学建模 二自由度 最优控制

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水下仿生扑翼推进性能分析 被引量：5

17

作者 丁浩 宋保维 田文龙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期150-156,共7页

为了探索水下仿生扑翼的推进机理,研究水下扑翼推力及推进效率的特性,建立了二自由度水下扑翼运动模型及水下扑翼推进效率估算方法。采用计算流体力学的方法,利用动网格技术处理运动边界问题,基于Realizable k-ω湍流模型对水下扑翼运... 为了探索水下仿生扑翼的推进机理,研究水下扑翼推力及推进效率的特性,建立了二自由度水下扑翼运动模型及水下扑翼推进效率估算方法。采用计算流体力学的方法,利用动网格技术处理运动边界问题,基于Realizable k-ω湍流模型对水下扑翼运动的非定常水动力性能进行了数值计算。通过对多种运动工况下水下扑翼推进性能数值计算的结果分析,阐述了水下扑翼推力产生的机理,得到了扑动频率、上下拍动幅度、翻转幅度等扑翼运动参数对扑翼推力的影响关系,给出了水下扑翼推进效率随运动参数的变化曲线及最佳推进效率点,为水下扑翼推进技术的研究和发展提供了重要参考。 展开更多

关键词 扑翼推进 动网格 推力 推进效率

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两类多自由度开关磁阻电机原理与控制的类比 被引量：5

18

作者 曹鑫 陈化腾 邓智泉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期171-180,共10页

多自由度(Multi-degree-of-freedom,MDOF)开关磁阻电机(Switched reluctance motor,SRM)中的电磁力具有多维分布特征,对其建模和主动控制可实现该类电机的多自由度运行。无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor,BSRM... 多自由度(Multi-degree-of-freedom,MDOF)开关磁阻电机(Switched reluctance motor,SRM)中的电磁力具有多维分布特征,对其建模和主动控制可实现该类电机的多自由度运行。无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor,BSRM)和直线旋转开关磁阻电机(Linear-rotary switched reluctance motor,LRSRM)均具有多自由度运动控制的特点,其电磁力的分布规律、建模方法和控制策略具有一定的相似性。通过对比这两类多自由度开关磁阻电机工作原理的相似性,将前期BSRM数学模型和控制方法的研究成果进一步应用于LRSRM中,实现了LRSRM的准确建模和高性能控制,为推动和加速LRSRM的研究提供参考,以期进一步完善多自由度开关磁阻电机的研究理论体系。 展开更多

关键词 多自由度开关磁阻电机 无轴承开关磁阻电机 直线旋转开关磁阻电机 数学模型 控制方法

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八自由度弹架系统建模研究 被引量：2

19

作者 焦益群 谢友宝 姚昌仁 《南昌航空工业学院学报》 CAS 1996年第2期58-64,共7页

本文结合某型号火箭箱式发射系统设计，建立了八自由度多联装火箭发射系统的模型，并对建模的新方法及特点进行了分析研究。

关键词 自由度 数学模型 动力学 导弹

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基于Lyapunov方法的非合作目标接近与视线跟踪 被引量：3

20

作者 高登巍 罗建军 马卫华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期577-583,共7页

研究了接近和跟踪同时存在姿态翻滚和轨道机动的非合作目标轨道姿态6-DOF联合控制问题。综合视线坐标系下相对运动动力学模型和追踪航天器姿态动力学模型,建立姿轨联合动力学模型。由于系统模型存在很强的非线性,所以对系统模型先进行... 研究了接近和跟踪同时存在姿态翻滚和轨道机动的非合作目标轨道姿态6-DOF联合控制问题。综合视线坐标系下相对运动动力学模型和追踪航天器姿态动力学模型,建立姿轨联合动力学模型。由于系统模型存在很强的非线性,所以对系统模型先进行预处理,将其转化成利于控制器设计的形式,采用Lyapunov最小-最大方法对同时存在姿态翻滚和轨道机动的非合作目标设计了自主接近和随动跟踪控制律。通过仿真验证了模型和控制方法的有效性。 展开更多

关键词 姿轨联合控制 计算机仿真 LYAPUNOV函数 数学模型 非线性动力学系统 目标 六自由度 跟踪(位置) 轨迹 视线坐标系 非合作 视线

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