电液伺服双轴疲劳试验力控制系统及其幅值相位控制算法的研究

由于汽车排气管在实际运行环境中受到复杂交变载荷,单轴的疲劳试验不能准确预测试件的疲劳寿命。双轴的协同加载能更好地模拟实际工况,但需要对两个轴力传感器输出信号的幅值和相位差进行精确控制。因此,针对排气管双轴动态加载的需求,研发一种力控制的电液伺服式双轴疲劳试验加载装置,并设计基于PXI总线结构和多DSP并行处理技术的多轴伺服控制器,基于伺服闭环和外环驱动谱修正相结合的控制算法,实现了双通道正弦波的幅值相位控制。为验证算法的性能,两通道参考信号均采用频率为10 Hz,幅值为2. 363 k N的正弦波,并且相位差为90°,对排气管进行双轴疲劳试验。试验结果表明:该双轴力加载系统能精确地跟踪参考信号的幅值和相位差。     

双包络环面蜗杆传动齿面接触分析中超越方程的求解

本文在分析双包络环面蜗杆传动的蜗杆和蜗轮齿面参数曲线分布特性的基础上,探讨了参数取值区间的确定方法,提出了斜弦法求解超越方程组的方法,它在很大程度上提高了方程组的求解速度,从而缓和了齿面接触分析法耗费大量机时的不足。     

蜗杆传动中啮合理论和润滑理论的耦合研究初论

本文从传动摩擦学的观点出发，提出了蜗杆传动啮合理论和润滑理论的耦合研究法，用该方法对双包络环面蜗杆传动进行分析，提出了蜗杆传动中卷吸速度的概念和接触线附近间隙求解的动标架法，并揭示了双包络环面蜗杆传动挤压和卷吸效应耦合作用的润滑特性，取得了一些初步性的成果．     

平面二次包络环面蜗杆传动润滑机理的研究

本文用数值法对平面二次包络环面蜗杆传动的润滑性能进行分析,分析了挤压效应和卷吸效应各自作用以及两者耦合作用三种情况下齿面的润滑性能和油膜的承载能力。结果表明挤压效应和卷吸效应的耦合作用很大程度上提高了齿面的润滑性能和承载能力。     

含间隙副的两轴液压振动试验系统动力学分析

由于装配、制造误差等原因,运动副中的间隙是不可避免的。为了研究转动副间隙对系统动态特性的影响,建立了一种含间隙转动副的非线性碰撞力模型,同时采用基于库仑摩擦定律的Threfall力模型描述间隙处的摩擦作用。将含间隙副的两轴液压振动试验系统模型嵌入到 ADAMS动力学分析软件中进行动力学仿真分析,仿真结果表明：在异步简谐激励下,间隙尺寸和激振频率对液压振动试验系统的加速度响应特性都有很大影响,间隙越大,激振频率越高,加速度响应峰值越大,但对位移响应影响较小。     

非高斯随机振动试验并行控制策略研究

针对非高斯随机振动试验控制中功率谱均衡与峭度均衡相互干涉,影响控制精度的问题,提出非高斯随机振动试验并行控制策略。在提出整个系统控制流程的基础上,分别给出功率谱均衡控制算法和峭度均衡控制算法。对蕴含峭度信息的随机信号产生机理展开研究,先给出信号产生的流程图,然后推导出符合控制系统要求的随机信号设计参数。利用功率谱设计滤波器,通过卷积运算调制出用于系统控制的驱动信号。仿真与试验结果表明,采用非高斯随机振动试验并行控制策略进行系统控制,其输出响应谱与参考谱的误差完全满足工程中常用的±3 dB控制要求,峭度控制也达到很高的精度,满足工程试验要求,从而验证该控制策略的有效性。     

便携式数据采集与分析仪器关键技术与应用

根据汽车数据采集与分析仪器的要求,提出了基于嵌入式ARM和DSP技术的便携式数据采集与分析仪器的设计方案与实现方法,介绍了仪器的系统设计、硬件和软件设计,并开发了相应的产品,达到了实际应用的需要。     

基于泊松过程的超高斯随机振动试验控制技术研究

针对工程化的超高斯随机振动试验控制技术实现尚存在问题,在对其控制原理研究的基础上,提出基于泊松过程的超高斯随机振动控制策略。利用参考谱设计出符合控制要求的滤波器,通过泊松过程产生泊松点,使泊松点的信号取值服从正态分布,利用该信号与滤波器之间的卷积运算产生用于系统控制的驱动信号,从而实现对超高斯随机振动试验控制系统的功率谱和峭度同时控制,且二者相互独立。仿真与实验结果表明,基于泊松过程的超高斯随机振动试验控制算法,其控制输出响应谱与参考谱的误差满足振动试验工程上±3dB要求,控制峭度也达到很高的精度,完全满足工程要求。     

磁流变阻尼器性能检测系统的研究

设计并研发了一种磁流变阻尼器性能检测系统,该系统可以完成不同激励下的磁流变阻尼器阻尼力的示功试验和速度特性试验。对电液位置伺服系统进行研究,提出一种基于幅值修正的实时迭代控制算法,实验表明,该控制算法能有效改善较高频的幅频特性下降问题,系统能复现高精度高频宽的正弦位移信号;选择Lord公司型号为RD-8041-1的磁流变阻尼器进行性能测试,测试结果表明,此系统能够有效测试磁流变阻尼器的滞回特性曲线,为磁流变阻尼器动力学模型的研究提供前提。     

间隙对两轴液压振动试验系统动力学影响的研究

为了分析间隙对两轴液压振动试验系统动力学响应的影响,建立了间隙副连续碰撞力学模型,将含间隙副的系统模型导入 ADAMS中进行仿真分析,同时,搭建了一套实验系统并进行了简谐异步激振输入下的实验分析。仿真和实验结果表明：在激振器异步且运动副间隙尺寸一定的情况下,两个激振器之间产生了耦合振动效应,其稳态输出加速度响应有明显的波动,同时,随着激振频率和激振幅值的增加,系统峰值加速度响应急剧增加。因此,为了消除间隙副非线性因素的影响,合理设计两轴激振试验系统转动副间隙具有重要意义。