基于遗传算法的汽车底盘控制优化技术研究

为改善汽车底盘控制系统性能,提出了一种优化底盘控制系统参数的方法。通过构建汽车底盘控制系统模型,设计主动悬架系统控制器、主动前轮转向系统滑模变结构控制器及制动系统控制器,选用系统机械和控制参数作为优化变量,以汽车动力学集成性能参数作为优化目标,采用遗传算法进行优化方法设计。仿真实验结果表明,对底盘控制系统参数优化后,提高了汽车的操纵稳定性与乘坐舒适度。     

柔性机械臂结构控制一体化设计

综合考虑机械结构和控制器对系统性能的影响,采用结构与控制一体化设计方法对单连杆柔性机械臂系统进行了研究,同时优化设计参数包括柔性机械臂结构参数和控制器参数.为兼顾系统鲁棒性和抑制末端柔性振动性能,采用H_∞鲁棒控制器.结构设计变量的参数寻优采用智能优化算法.设计结果表明.柔性机械臂具有非均匀截面梁结构,设计的控制器对系统参数的不确定性有较好的鲁棒性.     

基于FPGA的模糊控制器的设计

为提高模糊控制器的推理速度,研究了一种以FPGA(FLEX10k20)为核心器件,通过VHDL语言设计的两输入单输出模糊控制器的方法.阐述了知识库存储、模糊化、模糊推理以及逆模糊化模块在FPGA中的设计方法.该模糊控制器的推理过程既有并行又有串行,推理速度可达375 KLFIPS,可用到各种实时性要求高的模糊控制系统中.     

渤海某平台磁流变智能阻尼隔振控制

目的 研究了利用主动变阻尼控制系统优化方法设计磁流变智能阻尼隔振平台结构，为实际工程利用磁流变阻尼器为结构减振设计提供方法。方法 采用ANSYS软件提供的结构刚度矩阵庞大，不易进行半主动和主动控制系统设计，根据ANSYS有限元分析提炼出简化计算模型，基于主动最优控制设计方法，设计了磁流变阻尼隔振系统，进行了冰激振动和地震动作用下的磁流变阻尼智能振动控制反应分析．结果 该平台半主动磁流变阻尼隔振体系对导管架端帽处最大位移和甲板处最大加速度均有很好的控制效果，隔振层位移满足采油工艺要求．结论 主动最优控制设计方法是一种很好的设计方法，具有广泛的应用前景；对于平台结构半主动磁流变智能阻尼隔振体系是较好的控制方案．     

声纳安装平台减隔振主被动控制研究

为了减隔从舰船壳体向声纳阵传递的振动,设计了一种声纳安装平台主被动减隔振系统.在该系统中,采用弹簧和橡胶垫作为被动隔振元件,用以抑制高频振动;采用超磁致伸缩执行器作为主动致动器,用以抑制低频振动.建立了考虑流固耦合的系统动力学方程.基于线性矩阵不等式,设计了H∞控制器,对声纳安装平台减隔振系统进行了数值仿真研究.研究结果表明,所设计的主被动声纳安装平台减隔振系统对于舰船壳体传来的振动噪声以及外界扰动能有效加以抑制,从而提高了声纳的信噪比.     

两级振动隔振系统参数优化设计

针对两级隔振系统参数优化问题，引入最大熵优化方法，并结合遗传算法，提出了两级隔振系统
参数优化设计的一种混合数值方法，并用此方法对两级隔振系统进行了单维及多维参数优化设计，优化
后的两级隔振系统隔振性能大大提高，并且随着优化参数的增加，系统隔振性能也越好，表明该方法是
合理有效的.该方法作为一种数值方法，适用于多目标及复杂结构的优化.     

柔性基础耦合系统的主动隔振研究

针对设备上楼时的弹性安装问题,把弹性基础建模为柔性梁．考虑了设备、隔振元件和基础的动力耦合作用,采用传递导纳矩阵法推求主动隔振和被动隔振的统一的力传递率控制式,并用PID方法设计控制器的控制律,探讨了各反馈增益对振动控制的影响,从而实现了控制FBRE系统若干阶模态振动的目的,隔振效果明显．     

磁悬浮作动器的串级PID控制设计与试验

为提高主动隔振系统的稳定性和改善系统的控制质量,利用系统辨识得到磁悬浮作动器控制通道的数学模型并设计相应的串级比例-积分-微分(proportion-integral-derivative, PID)控制器:系统的内环为加速度环,主要控制隔振台的加速度;系统的外环为位移环,使隔振台回到中心位置并调节加速度控制器的参考值。利用一阶系统理论分析串级PID控制的动态性能,通过在Matlab中建立串级PID仿真控制模型验证理论结果,利用单自由度试验平台设计串级PID控制系统,对比试验和仿真加速度传递率,分析加速度控制效果。试验结果表明:采用串级PID控制方法,控制对象在1~25 Hz频段内的衰减幅度为-22.5~-2.2 dB,实现了有效的振动控制。     

一种积分过程PID自整定方法

针对积分加滞后过程,提出了一种设定值加权的PID控制器参数自整定方法,并且针对该方法定义了一种鲁棒性能指标.首先引入一种内部反馈结构, 利用内部反馈结构中的比例控制器将积分过程转换为广义稳定过程,这就使得普通PID控制器设计方法可以在积分过程中得以应用.利用该方法并基于该鲁棒指标设计的控制器一方面克服了传统PID控制方法在控制积分过程时存在的结构上的缺陷,同时又提高了系统的鲁棒性和控制性能,仿真结果也表明基于本方法整定的控制器的控制效果要优于其它方法.     

基于萤火虫算法的隔振体系参数优化研究

文章将最新的群智能优化算法-萤火虫算法与主动隔振思想结合,以优化设计隔振参数.数值结果表明,文章所述方法可以有效地计算出最优参数,避免了经验性的隔振体系设计.     

MATLAB在振动隔离中的应用

针对振动隔离中基础的非刚性问题，采用四端参数和机械阻抗方法，分析推导了基础为非刚性时隔振系统的响应比；并以基础为质量-弹簧-阻尼器的并联系统为例，利用MATLAB的仿真功能，对系统的响应比曲线进行模拟仿真，来分析系统参数对隔振效果的影响；提出了控制系统振动的简洁、快速的参数设计方法。     

Whole-spacecraft hybrid vibration isolation based on piezoelectric stacks and viscoelastic material

In order to improve the performance of whole-spacecraft vibration isolation systems,choosing piezoelectric stacks and viscoelastic material as the active and passive vibration isolation components,an innovative whole-spacecraft hybrid vibration isolation system (WSHVIS) is designed and studied.The finite element method is used to establish the dynamic model of WSHVIS and analyze its frequency response characteristic.According to the analysis results,eigensystem realization algorithm is applied to obtain the minimum-order state-space model of WSHVIS,which is used to design controller.On this basis,off-line simulation and on-line realization for the WSHVIS is performed.The simulation and experimental results showed that WSHVIS can effectively reduce the vibration loads transmitted from launch vehicle to spacecraft.Compared with passive vibration isolation system,the hybrid vibration isolation system has a significant inhibitory effect on the low-frequency vibration components,and can greatly increase the safety and reliability of spacecraft.     

多级隔振系统的优化设计

提出由双Ruzicka隔振器构成的两级隔振系统方案,分析讨论了系统参数对由双Ruzicka隔振器构成的两级隔振系统隔振性能的影响,通过对该隔振系统的优化设计问题进行分析,得到在给定条件下该隔振系统的最优阻尼比ξopt等.     

Modeling,measurement and simulation of the disturbance torque generated via solar array drive assembly

The disturbance torque generated via solar array drive assembly(SADA) can significantly degrade the key performance of satellite.The discussed SADA is composed of a two-phase hybrid stepping motor and a set of two-stage straight gear reducer. Firstly, the vibration equation of the two-phase hybrid stepping motor is established via simplifying and linearizing the electromagnetic torque.Secondly, based on the vibration equation established, the disturbance torque model of SADA is created via force analysis and force system simplification. Thirdly, for precisely ground measuring the disturbance torque aroused by SADA, a measurement system,including a strain micro-vibrations measurement platform(SMMP) and a set of gravity unloading device(GUD), is designed.Fourthly, the proposed disturbance torque model is validated by measuring and simulating the disturbance torque produced via SADA driving rigid load through GUD. The results indicate that, the proposed disturbance torque model holds the ability to describe the disturbance torque caused by SADA with high precision. Finally, the disturbance torque emitted by SADA driving a flexible load, designed to simulate solar array, is modeled and simulated via using fixed-interface mode synthesis method(FIMSM). All the conclusions drawn from this article do have a meaningful help for studying the disturbance torque produced by SADA driving solar array on orbit.     

基于ADAMS车用CD光驱的振动隔离研究

通过对某型号CD光驱的隔振系统作扫频实验，获得振动系统的阻尼比和竖直振型对应的固有频率。应用ADAMS软件建立CD光驱虚拟样机模型。用半正弦脉冲作为激振，优化隔振系统。实验表明，优化后隔振系统的振动特性大大改善，为设计新的CD光驱隔振系统提供了方法。     

隔振沟围护桩的稳定性分析及设计

采用人工挖孔灌注桩支护形成隔振沟,同时发挥了其刚性隔振作用.在沟中填充柔性物质如珍珠岩等进行柔性吸能减振.分析了隔振沟围护桩周围土压力的分布及其稳定性,并给出了围护桩的设计参数,结果表明围护桩和隔振沟体系具有良好的隔振和减振效果.     

铣槽机倾角传感器隔振研究与隔振器设计

铣槽机因切削造成的振动为主要振动,这是影响倾角传感器测量结果的最主要因素.一次隔振并不能减小切削过程中的振动,因而要进行二次隔振以减少对倾角传感器测量的影响,本文将对隔振的基本原理进行阐述,将倾角传感器的振动简化为单自由度模型并进行分析,从倾角传感器的隔振器设计问题出发,分析研究橡胶隔振器的设计参数,从而进行橡胶材料的选择和隔振器结构的设计,为传感器隔振研究及隔振器设计提供依据.     

基于主动控制优化被动黏滞阻尼器及混合隔震研究

针对隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题,提出了基于主动控制算法优化被动粘滞阻尼器的策略。并将被动粘滞阻尼器安装于基础隔震结构形成被动混合控制结构,采用此被动混合控制能够基本实现主动混合控制的控制效果,实现以更加经济简便的方式解决隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题。首先将主动控制装置设置于隔震层形成主动混合隔震控制体系,采用主动控制算法获取隔震层主动控制力与速度特性,其次,利用主动控制力与速度关系曲线,通过最小二乘法拟合被动粘滞阻尼器的最优阻尼系数与速度指数,最后将设计出的被动粘滞阻尼器安装于隔震层,形成被动混合隔震控制体系。以一栋七层基础隔震结构为受控模型,通过对主动混合隔震控制体系与被动混合隔震控制体系的仿真分析可知：主动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为39.41%,45.04%及55.54%;被动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为36.40%,44.30%及52.51%;被动混合隔震控制对于隔震层位移的减震率能够达到主动混合隔震控制效果的90%以上,被动混合隔震控制对于隔震层加速度响应的减震率能够达到主动混合隔震控制的60%以上,被动混合控制也同样实现了减小隔震层地震响应的同时不增加上部结构的响应,依据主动控制算法设计的被动粘滞阻尼器形成的被动混合控制结构能够基本实现主动控制的效果。说明依据主动控制设计被动粘滞阻尼器实现主动控制效果的思想的可行性。     

基于T-S模型的非线性系统控制方法

采用T-S模糊模型逼近非线性系统,将非线性系统描述为多个局部线性系统的组合,采用极点配置的方法对每一局部线性系统进行设计,保证了局部线性系统的性能指标。利用线性矩阵不等式方法,将闭环控制系统的稳定条件、控制性能指标统一到线性矩阵不等式的框架内,通过求解线性矩阵不等式族获得控制器参数。以倒立摆系统为例,对提出的设计方法进行了验证,仿真结果表明设计方法是有效的。     

双参数立式储罐隔震设计

由于贮存液体的立式储罐在受到外激力作用时,晃动和液固耦联振动可以分别考虑,且刚性质量脉冲所产生的动效应可以忽略,所以抗震设计时,晃动(对流质量)控制储罐的波高设计,耦联振动控制储罐的基底弯矩和轴向应力设计.基于这一思想,对大型立式钢制储罐的隔震设计问题,提出了考虑晃动和液固耦联振动双约束下的储罐隔震设计方法.数值分析表明,理想的隔震园频率为2~3 rad/s,在阻尼比为0.1时,对于不同容积储罐在不同场地的情况下,其隔震减震效果均达40%以上.增大隔震阻尼比,可提高减震效果,但考虑工程应用实际,隔震阻尼比宜取0.1~0.3.