基于LuGre模型的转子压缩机滑片-滑槽运动副摩擦力测试

为研究转子压缩机滑片-滑槽运动副的摩擦特性,根据LuGre摩擦模型的建模方法和该运动副的运行特点及工况特点,设计并搭建了滑片-滑槽等效摩擦力测试系统,分析了该系统的摩擦力跃动现象、数据采集区域和摩擦力测量的重复性问题,并进行了摩擦力测试实验。结果表明：该摩擦力测试系统可以根据压缩机的实际工况,对滑片均匀加载相应的正压力FH,并能实现不同匀速直线运动下的摩擦力测量;可以有效消除低速润滑不均匀导致的摩擦力跃动现象;通过润滑初始化可以较准确地获得基于滑片速度变化的摩擦力表达曲线。实验结果与数值计算结果吻合,从而为正确辨识LuGre摩擦模型的参数提供了实验依据。     

滚动活塞压缩机滑片的运动行为及摩擦特性实验研究

为研究滚动活塞压缩机滑片与滑槽之间的运动行为和摩擦特性,利用自主设计的基于浮动滑槽的滚动活塞压缩机滑片-滑槽运动副等效装置,通过高速摄影技术动态观测周期性运转过程中的滑片-滑槽间隙的动态变化过程,实验发现滑片存在二阶运动。通过润滑状态的分析,得出滑片的二阶运动通过改变油膜厚度对滑片和滑槽之间的摩擦力产生较大影响,对滚动活塞压缩机滑片-滑槽的摩擦特性的研究,应考虑滑片二阶运动的影响的结论。通过摩擦力动态测量实验,获得滑片两侧摩擦力变化曲线。结果表明:滑片与吸气腔侧的滑槽处于完全流体润滑状态,其摩擦力变化速率较小,而与压缩腔侧的滑槽处于固-固接触的混合润滑状态或者边界润滑状态,其摩擦力变化速率较大。摩擦力测量结果进一步印证了滑片二阶运动的存在,且二阶运动通过改变油膜厚度对滑片和滑槽之间的摩擦力产生影响。     

基于LuGre模型实现精密伺服转台摩擦参数辨识及补偿

为降低摩擦对光学精密伺服转台速度跟踪精度的影响,提出了基于LuGre模型的转台摩擦参数辨识和补偿方法.首先,分析转台在自由减速过程中的速度过零现象,采用遗传算法拟合减速曲线从而获得转台摩擦参数和转动惯量;然后,通过仿真实验验证辨识方法;最后,利用辨识得到的参数计算摩擦补偿并叠加到转台速度伺服系统.实际实验系统的数据更新...     

双层滑片压缩机两滑片厚度比的选择分析

介绍了作者研制出的双层滑片压缩机，这种压缩机的每个滑片槽内都安放两块重叠而又可以相对自由滑动的滑片，在改善端部密封的同时又减轻了滑片摩擦和磨损，使机器的工作寿命及机械效率得到提高。在建立双层滑片压缩机力学模型的基础上，对常见厚度比的双层滑片压缩机进行全面分析比较，找出双层滑片压缩机两滑片适宜的厚度比。     

基于修正黏性摩擦LuGre模型的比例多路阀摩擦补偿

为减小摩擦对比例多路阀性能的影响,提出基于修正黏性摩擦LuGre模型的比例多路阀摩擦特性分析、模型参数辨识以及摩擦补偿方法。通过实验测试间接得出摩擦数据,运用数据拟合方法辨识出修正黏性摩擦LuGre模型的静态和动态参数。基于辨识参数设计出修正黏性摩擦LuGre模型摩擦状态观测器,将观测器摩擦信号输出量反馈到控制模型输入端,减小摩擦对比例多路阀性能的不良影响。仿真结果表明,基于辨识参数的修正黏性摩擦LuGre模型摩擦补偿方法可提高比例多路阀的位置跟踪精度。     

滑片膨胀机滑片摩擦损失的理论分析及实验验证

滑片膨胀机内滑片与转子及气缸之间的摩擦损失是影响滑片膨胀机热力性能的重要因素.建立了滑片膨胀机内滑片动力学模型,对滑片运动引起的摩擦损失进行了计算,并对计算结果进行了试验验证.研究结果表明:在1 000r/min的设计工况下,滑片槽底部安装有弹簧的滑片产生的摩擦功为80 W,该摩擦使得膨胀机的绝热效率降低20%.去掉弹簧后的滑片摩擦功减少了68.3%,但会导致滑片顶部脱离气缸,从而使高压气体大量泄漏.通过进一步对滑片膨胀机的结构参数进行了优化,寻找在保证滑片顶部与气缸的贴合紧密的前提下降低摩擦损失的台理方案.研究发现:增加滑片质量,滑片槽底部充适当压力气体,以及降低气缸内圆轮廓型线的偏心率都可以确保滑片顶部与气缸贴合紧密并且有效降低摩擦损失.3种优化方案可以分别将摩擦损失降低到现有样机的64.3%,36.5%和25.9%.     

应用稳态误差分析辨识LuGre模型参数

为精确得到模型的动静态参数,提出了以稳态误差分析为基础的模型参数辨识方法.首先,确立了伺服系统的稳态误差与其输入信号、干扰信号的关系,并以此为基础消除了转矩纹波对摩擦模型参数辨识的干扰;然后,利用稳态误差推导摩擦力矩,采用遗传算法辨识动静态参数;最后,利用辨识后的模型进行摩擦补偿,分析其补偿效果.实验结果表明,补偿后的...     

滑片压缩机的摩擦功率及滑片的受力模拟分析

给出了压缩机的主要部件——滑片的受力分析模型,采用Matlab对其进行了动力学分析,经过分析计算找出了系列产品中滑片所受各力的变化范围,分析了其中的变化规律,并在此基础上对摩擦功率进行了分析和模拟,找到了摩擦功率与压缩机主要设计参数的关系,给出了摩擦功率的变化规律,结果对于压缩机的性能分析与优化具有一定的意义,对于压缩机设计中参数的选取起到一定的指导作用。     

基于遗传算法的伺服系统摩擦模型参数辨识

文章研究受摩擦因素影响的伺服系统的摩擦模型参数辨识问题,该系统具有未知负载特性和非线性摩擦,给摩擦模型参数辨识带了较大的困难。首先将系统的输入力矩分解为线性力矩和非线性摩擦力矩,其中线性力矩部分用于驱动负载转动,非线性摩擦力矩用于克服摩擦作用;然后基于Stribeck摩擦模型,采用遗传算法进行参数优化。在直流伺服系统上的仿真结果显示了该方法的有效性。该辨识方法对系统已知信息要求较少且容易实现,具有很强的工程实用价值。     

微型滑片压缩机转速与主要结构参数的合理选择

以获得较好比功率指标为主要目标,通过对试验和实例结果的分析,提出了微型滑片压缩机转速和主要结构参数的最佳选择范围。     

基于ANSYS的压缩机滑片有限元分析

滑片滚子式压缩机中,滑片受力复杂,传统的理论力学分析方式过于繁琐。文中建立了滑片滚子式压缩机滑片的有限元分析模型,利用有限元分析软件ANSYS计算得到在不同泵体结构下滑片的最大应力应变量,为压缩机的设计改进提供了必要的理论依据。     

遗传算法与LuGre摩擦模型的非线性摩擦力观测器设计

广泛存在于机械系统中的摩擦现象在系统处于低速运动时会表现出复杂的强非线性特征,将大幅度降低系统位置控制性能,因此需要将摩擦现象进行模型化分析并纳入系统特性。对常见的摩擦模型进行了介绍和分析;并以能够较为全面描述摩擦现象丰富特性的LuGre摩擦模型作为基础,讨论并分析了其数学特性;采用遗传算法对其6个未知参数进行识别,设计了一种非线性摩擦力观测器。通过仿真与试验,对遗传算法的有效性和摩擦力观测器的效果进行了验证。试验表明,提出的摩擦观测器与传统摩擦模型相比,能使系统跟随滞后量减小40%,实现系统理想的控制性能和轨迹跟踪精度。     

基于区间分析的LuGre摩擦模型参数辨识方法

针对LuGre摩擦模型参数耦合、动态参数辨识困难等问题,提出一种基于区间分析的LuGre摩擦模型动态参数辨识方法。首先,简要介绍了边界误差估计方法及其在系统模型为常微分方程时系统参数辨识中的应用,然后,基于两步法思想,分别采用最小二乘法和基于区间分析的边界误差估计方法对4个静态参数和2个动态参数进行了辨识。该方法有效避免了采用传统非线性辨识方法辨识LuGre摩擦模型动态参数时初值确定困难、对辨识结果影响大以及显性目标函数不易给出等缺陷,同时,辨识得到的参数为全局最优。最后通过实例验证了该方法的正确性和有效性。     

新型摩擦模型的参数辨识及补偿实验研究

针对影响运动控制性能的非线性摩控因素,对一种新型摩擦模型的参数辨识及其基于摩控模型的补偿进行了实验研究,详细地给出了摩控模型参数的辨识步骤及补偿算法,实验结果表明,此辨识方案及补偿算法可以应用于工业的高精度运动控制中。     

基于LuGre模型的自适应摩擦补偿

为提高开放式伺服系统的动态性能,使其具有良好的适应能力,提出一种基于LuGre模型的自适应摩擦补偿方法.建立开放式伺服系统的动力学模型,并通过LuGre模型来描述系统的摩擦特性.考虑到摩擦模型的参数会随系统变化而发生改变,采用Backstepping方法设计自适应摩擦补偿控制器,并采用Lyapunov定理证明系统的全局渐进稳定性.通过可编程多轴控制器(Programmable multi-axis controller,PMAC)编写伺服算法实现该自适应摩擦补偿方案,并通过试验验证该方案的有效性.试验结果表明:与传统的速度加速前馈补偿相比,该自适应摩擦补偿方案在正弦运动作为输入信号时,其跟踪误差由±40 μn降低到±7 μm.采用该补偿方案能有效地抑制摩擦干扰对伺服系统的不利影响,为提高伺服系统的动态跟踪性能奠定基础.     

基于MATLAB的滑片压缩机运动学数值分析

在滑片压缩机研究领域中,对压缩机滑片的运动分析都是基于对心式的运动学模型,如将其直接应用于滑片偏心式压缩机会导致滑片运动分析的偏差。建立了具有通用性的压缩机滑片运动方程式,利用MATLAB对其进行数值仿真分析,得到了准确的滑片运动特性曲线,不仅为压缩机的缸体型线特性、容积效率、气体力等性能参数的分析提供了符实的计算依据,而且为压缩机的优化设计提供了可靠的性能评价指标。     

连接界面黏滑摩擦模型参数辨识研究

连接界面的非线性黏滑摩擦行为对结构的动力学响应有重要影响。基于描述界面多尺度黏滑摩擦行为的Iwan模型建模连接刚度和阻尼的非线性特性,利用连接结构的幅变非线性动力响应时程信息,提取响应包络作为特征参量,构造用于模型参数辨识的多层前馈神经网络,并分别以含非线性连接的集总参数系统和螺栓搭接梁结构为对象,进行数值和实验验证。结果表明,该方法所提取的特征量和构造的神经网络能够有效地应用于连接界面非线性黏滑摩擦模型参数的辨识,且具有简单、精度高和对噪声有一定鲁棒性的优点。     

基于LuGre轮胎动力学摩擦模型的路面估计与车辆A适应制动控制

为了实现车辆的制动最优控制，利用LuGre轮胎动力学摩擦模型，建立车辆的系统动力学模型，首先分析模型参数对地面附着系数与滑移率关系曲线的影响，明确所需估计参数；然后对输入压力采取增压、保压、减压三种方式，在车速、轮速、纵向加速度可测的情况下，采用参数自适应算法在线估计路面参数，并基于滑移率设计制动控制器；最后运用simulink实现车辆的制动过程仿真，得到不同路面的车辆制动输出响应曲线及路面参数估计值，结果表明基于该模型实现车辆制动控制，能使制动策略适应路面参数的随机及连续变化和地面附着能力随车速的变化情况，以提高制动效果。     

电动负载模拟器摩擦模型参数辨识方法

为实现电动负载模拟器的高精度控制,针对负载模拟器运行中受到的摩擦力影响问题,提出基于改进布谷鸟算法（improved cuckoo search algorithm,简称ICSA）的摩擦模型参数辨识方法。首先,搭建了电动负载模拟器试验样机,建立了动力学数学模型,并引入一种连续摩擦模型代替传统不连续摩擦模型;其次,将布谷鸟算法（cuckoo search algorithm,简称CSA）进行改进,在辨识中自动调整判定概率和步长的数值,提高了收敛速度和收敛精度;然后,通过逐点试验的方法得到了负载模拟器角速度范围为［-1,1］rad/s的摩擦力数据,并利用ICSA算法对摩擦力模型进行辨识;最后,进行了验证试验。试验结果表明： ICSA算法能准确快速地辨识出连续摩擦模型的6个参数,且收敛速度快、准确性高;当迭代达到最大迭代次数时,ICSA算法的目标函数值较CSA算法减小了45.2%。