2010, 30(5):481-486.
摘要:针对载体位置不受控、姿态受控的情况,提出了柔性空间机械臂振动抑制的模糊终端滑 模控制方案。利用假设模态法、系统动量守恒关系及拉格朗日方法,导出了柔性空间机械臂 的系统动力学方程。为解决柔性空间机械臂轨迹跟踪控制及振动抑制问题,运用奇异摄动法 将系统分解为慢变、快变两个子系统并分别设计了控制器。慢变子系统采用具有较强鲁棒性 的模糊终端滑模控制方案,快变子系统则采用基于降阶状态观测器的线性二次型最优控制器( linear quadratic regulator,简称LQR)。数值模拟结果表明,本文的控制方案不仅保证 了柔性空间机械臂载体姿态及机械臂各关节铰跟踪误差在有限时间内的收敛性,而且还大大 地降低了滑模控制所固有的抖振,并对柔性臂的振动具有良好的抑制效果。
2010, 30(5):487-491.
摘要:将小波分析理论和 最小均方(least mean square,简称LMS)算法相结合,用分解LMS算法对薄板进行自适应振动控制,并采用了Mallat快速算法,以提高小波自适应算法的实时性。仿真分析和试验结果表明 ,该方法与传统的LMS算法相比,有效地减小了输入信号自相关矩阵的相关性,且收敛速度和 稳定性能均有显著提高。
2010, 30(5):492-495.
摘要:快速算法,以提高小波自适应算法的实时性。仿真分析和试验结果表明 ,该方法与传统的LMS算法相比,有效地减小了输入信号自相关矩阵的相关性,且收敛速度和 稳定性能均有显著提高。
2010, 30(5):496-499.
摘要:在结构健康监测中,为了判断 混凝土结构是否开裂,开发了基于光纤布拉格光栅(fiber bragg grating,简称FBG)的应变 传感器。在钢筋混凝土框架剪力墙结构模型的振动台破坏试验中应用该传感器进行监测 。试验表明,应用FBG应变传感器可直观且准确地监测到结构局部钢筋的应变变化。据此推算 出构件表面的混凝土拉应变,在与混凝土的极限拉应变比较后,可较准确地判断结构是否开裂 。
2010, 30(5):500-503.
摘要:通过局部加权邻接矩阵重新定义类内散度和类间散度,建立局部Fisher判别函数,在特征值 求解过程中以正交迭代方式找出最优投影向量,得到故障诊断模型。该方法能保证数据降 维 过程中的重构误差最小,并可直接运用故障诊断模型识别增量数据,避免了一般流形学习 模式识别时对动态增量数据需要重建模型的问题。转子故障诊断试验表明,对于多传感器振 动特征融合信号,相对其他流形学习算法,正交局部Fisher判别(orthogonl locally Fisher discriminant,简称OLFD)的故障诊断效果最好。
2010, 30(5):504-509.
摘要:以卫星姿控系统实时仿真信号 为诊断依据,设计故障检测Elman神经网络及故障判决,实现系统正常与非正常状态的区分并 获取故障发生时刻。提出了基于改进梯度更新策略的故障隔离Elman神经网络方法,对故障时 刻点之后时域信号进行故障模式匹配,进一步实现系统故障隔离。运用某卫星姿态控制系统 进行在线故障诊断试验的结果表明,本文方法具有较好的实时有效性、输出耦合诊断性能、 时域信号诊断泛化性和网络收敛性。
2010, 30(5):510-513.
摘要:为提取机械设备早期故障微弱信号特征频率,在对信号进行小波包降噪后,利用改进Hilb ertHuang变换(HilbertHuang transform,简称HHT)进行特征提取,通过经验模态分解(em pirical mode decomposition,简称EMD)得到若干个固有模态函数(intrinsic mode functio n,简称IMF)后,利用IMF与EMD分解前信号的 相关系数作为判断标准,剔除分解中产生的多余低频IMF,选取有效IMF集进行边际谱分析。 改进HHT不仅可消除多余IMF的影响,还可节省Matlab计算内存,提高运算速度。
2010, 30(5):514-518.
摘要:基于滤波X最小均方差(filteredX least mean square,简称FXLMS)控制方法实施振动主动 控制的基本结构,提出了参考信号自提 取的控制器结构和算法,直接利用系统误差信号获得对原激扰信号的一个估计,并用估计值作 为自适应滤波器的参考信号,以实现与外激扰信号的相关性。在针对控制算法进行Matlab仿 真分析的基础上,构建了压电机敏柔性板试验模型和测控平台,并进行了算法验证。试验结果 表明,该控制算法不仅实现了参考信号从振动结构中直接提取,并具有较快的收敛速度和良好 的控制效果。
2010, 30(5):519-524.
摘要:对输流管道有压瞬变流波动产生的机理、传 播特性进行分析,利用经典的液压波动方程对有压瞬变流激振进行数值计算。 有压瞬变流激振试验测试了不同工况下不同测点的压力、速度、振幅等参数,并 对其进行了对比性分析。结果表明,通过控制激波器及调定压力可实现对有压瞬变流激 振的压力幅值、振动频 率、位移和速度的可调与可控。
2010, 30(5):525-528.
摘要:为研制高精度标准齿轮和齿 轮刀具的需要,对Y7125磨齿机的砂轮电机皮带轮松紧度对机床关键部位振动的影响进行 了试验研究。比较了不同皮带松紧度下磨齿机关键部位振动的峰值位移,给出了磨齿机振动 随皮带松紧度的变化情况。通过优化皮带的松紧度使砂轮修整器导轨的振动峰值位移减小 了约56%,砂轮轴前端盖的振动峰值位移减少了约76%。试验结果表明,优化Y7125磨齿机电 机皮带松紧度可减小机床的振动。
2010, 30(5):529-533.
摘要:将行波型旋转超声电机的定子环形体等效为压电复合梁模型,考虑温度分 别对压电材料和定子金属基体的影响,引入温度影响系数得到温度对超声电机共振频率影响 的数学模型,通过对模型进行计算机仿真,分析 了电机共振频率随温度的变化。建立了超声电机在低温下的试验测试系统,测试了低温环境 下电机的机械特性,以及摩擦材料对电机转速稳定性的影响。对比 常温和低温下摩擦材料表面的形貌显示,低温对磨擦界面的影响较小。总之,目前研制的行波 型旋转 超声电机在低温下的性能有所下降,在超低温环境中性能变化则较大。
2010, 30(5):534-538.
摘要:综合考虑内燃机轴系激振力矩随机性以及刚度非线性 的影响,建立轴系扭纵耦合非线性动力学模型,利用虚拟激励法求解轴系的随机响应,并基于首次超越破坏准则,分析了轴系在随机载荷作用下的动力可靠性。仿真计算结果表明,平稳 随 机激励的动力可靠性要高于非平稳随机激励,纵向振动、发火间隔角、随 机激励的强度和传递路径对轴系动力可靠性均有一定的影响。
2010, 30(5):539-543.
摘要:运用变分约束原理,在动力积分、迭代过程中修正了流体润滑的Reynolds方程的变分形式 ,使其等 价为变分不等式。运用八节点等参有限元方法,计算了单块瓦的非线性油膜力,并通过 组装技术求解得到5瓦可倾瓦滑动轴承的非线性油膜力。运用Poincare映射和Run geKutta方法,分析了5瓦可倾瓦滑动轴承支承的对称刚性转子系统的不平衡响应。数 据 结果显示了可倾瓦轴承转子系统的周期解、倍周期解和混沌运动等非线性现 象。
2010, 30(5):544-546.
摘要:通过对空心圆柱形金属橡胶材料试件做 静态试验并对试验数据进行拟合,得到了非线性本构关系模型中各系数与材料承载面积的 变化关系式,从而实现了对金 属橡胶材料在密度和高度一定、承载面积发生变化情况下的非线性本构关系的 预估。算例验证表明,运用金属橡胶材料非线性本构关系的各系数和材料承载面 积的关系式,可较为准确地预估材料的非线性本构关系。
2010, 30(5):547-551.
摘要:将轴向运动梁试验平台上处于滑槽以后的 梁简化为轴向运动的悬臂梁,先给出其平衡微分方程,再利用模态叠加法得出轴向运动梁 横向振动的离散微分方程。通过测试梁在不同长度下的第1阶固有频率,调整理论计算模型中 悬臂的长度以修正悬臂梁的边界条件。试验表明,梁的长度修正量与梁的悬臂长度无 相关性。使用对数衰减率法识别多个长度下梁的第1阶衰减系数表明,衰减系数随梁 悬臂长度的增加而下降,并通过数值拟合建立了衰减系数与梁长度的关系。修正后梁计算模 型的横向振动响应计算结果与测试结果吻合较好,验证了模型修正的有效性。
2010, 30(5):552-556.
摘要:针对动态测量时连通管式位移测量系统中的液体振荡会影响构筑物位移测量的精度,建立了 三通道连通管模型,推导了连通管内液位振荡的微分方程,据此进行了仿真分析,得到了液位 的振荡特性,并进行了验证试验。试验结果表明,连通管液位振荡模型能描述连通管内液体 的振荡特性,只需对测量系统进行优化设计,就可有效地消除液位振荡。
2010, 30(5):557-560.
摘要:在小样本条件下识别水下航行器机械噪声源,通常运用直推式置信机(transductive confide nce machine,简称TCM)与K近邻法(Knearest neighbors,简称KNN)相结合的TCMKN N算法。但在高置信水平下,用这种方法对测试样本进行预测分类的能力不强。通过改进奇异 测量方法,提出了改进的TCMKNN算法。经舱段模型试验表明,该算法能有效地提高预测分类 的正确率和预测的置信度,且分类性能优于常用的BP和RBF神经网络等模式识别方法。
2010, 30(5):561-565.
摘要:利用理论推导和算例分析了传统小波变换系数相关去噪方法的原理,指出该方法 只是相当于硬阈值方法,没有很好地利用信号和噪声的小波变换系数随尺度变化的性质;为此 ,改进了相关系数的定义,并提出了基于小波变换系数和相关系数局部能量的去噪方法。 仿真实例的结果表明,该方法比传统方法具有更好的去噪效果。
2010, 30(5):566-569.
摘要:对矿用车辆油气悬架系统进行运行工况下的测试及分析。分别在悬架缸上、下侧布置4路加 速度传感器,在悬架缸活塞腔设置2路压力传感器,通过加速度传感器以及FFTDDI技术 得到悬架缸的位移时程曲线,通过压力传感器得到车辆负载的变化,并实测悬架系统的位移 特性。结果表明,油气悬架刚 度具有明显的非线性,在随机路面激励的作用下,刚度随负载的变化幅度并不大,车身高度随 负载的变化很小,可极大地提高车辆的通过性能。
2010, 30(5):570-572.
摘要:通过分析空化振动信号的调制特征,利用解调和自相关分析技术,从数值仿真和诊 断实例 对空化振动信号进行特征提取。结果表明,若仅利用相关技术,在时域上可有很好的降噪效 果,但提取的调制特征并不明显;利用解调技术能够很好地提取出调制频率。 如对调制信号先进行Hilbert包络,再进行相关分析也能较好地提取调制特征。
2010, 30(5):573-576.
摘要:通过分析非对称智能板的导纳值,实现了智能板压电片的优 化设计。由于压电分流阻尼电路中能量的消耗是导纳值的函数,因此用导纳值来评价智能板 的减振效果。用模态分析得到智能板的振型和固有频率,再通过谐响应分析求得 智能板的导纳值。针对3个非对称模态,采用子问题的优化方法,优化设 计压电片的位置,使其减振效果达到最佳。
2010, 30(5):577-580.
摘要:通过特种产品跑车试验确定了运输振动谱的测试条件和方法。
2010, 30(5):581-584.
摘要:利用数据采集系统得到不同速度、不同测点的振动数据。
2010, 30(5):585-587.
摘要:利用某振动信号在线与离线测试系统,研究了一台高速 纸机干燥部烘缸轴承的劣化过程振动变化规律及谱图特征。研究表明:处于高温、高负荷、 高湿度特殊工况下,高速纸机烘缸轴承的损坏主要是内圈滚道的剥落。随着剥落的加剧,烘缸 轴承振动值增大,振动频谱中轴承损坏频率从高频区向低频区转移,损坏频率两边的转速 边带逐渐增多增高。一旦烘缸轴承外圈断裂,振动频谱将全部呈现为转速谐频的松动特征。
2010, 30(5):589-591.
摘要:针对柴油机缸盖振动信号信噪比低且呈非平稳特性,提取柴油机振动信号的典型特征。 通过分析缸盖在不同时刻受到的激振,判断汽缸各个部件的工作情况;提取信号振动烈度,并 分 析烈度与柴油机转速的变化关系,为柴油机的在线控制和故障诊断提供依据。