低频线谱振动的自适应主动控制理论和实验研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ruru0077
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
振动主动控制技术是提高传统被动控制方法低频性能的有效手段,其研究和应用日益深入。对于旋转机械设备,经被动方法处理后的振动能量将主要集中于低频线谱上,并且可能随不同的工况的而改变。因此,如何有效抑制低频线谱振动是振动主动控制领域的重要研究方向。与其它控制手段相比,自适应方法在控制具有时变特性的低频线谱扰动时具有独特的优势,故其研究近年来受到广泛关注。   本文针对线谱振动主动控制中的若干关键技术问题,开展前馈自适应控制算法的理论和实验研究,提出相应的解决方案。研究成果包括以下四个方面:   (1)基于固定的收敛步长对窄带时域算法的收敛性质进行了理论推导和仿真验证,综合分析了时域控制器结构、次级通道及其模型对收敛过程造成的影响。研究表明:在单通道情况下,时域算法的收敛过程主要取决于控制器结构和次级通道的相位误差,并且存在一临界相位误差使算法具有最快的收敛速度;当相位误差小于或大于该临界值时,算法分别具有指数衰减或振荡衰减的收敛过程。而在多通道情况下,时域算法的收敛过程将受控制器结构、次级通道及其模型的综合影响;不合理的控制器结构不仅会减慢时域算法的收敛速度,甚至还会影响算法的稳定性。该研究填补了一般控制器结构下、次级通道模型存在误差时窄带时域算法收敛特性分析的理论空白。   (2)基于磁悬浮作动器、针对周期扰动提出了一种非线性自适应控制算法,并通过仿真和实验对其进行了验证。算法中将磁悬浮作动器简化为具有时变非线性的单输入单输出系统,并利用径向基函数网络实施控制,其隐层中心点和输出层权值分别通过聚类算法和简化的梯度算法进行自适应更新。与其它方法相比,该非线性算法同时避免了作动器的非线性建模和位移传感器的使用,故具有计算量小、存储量低的优点,易于进行实时控制。单通道、多通道主动隔振的仿真和实验结果均表明,该非线性算法可以较好的补偿磁悬浮作动器的时变非线性,并同时能够较大幅度的抑制周期振动能量。由于在算法推导中仅假设作动器具有单调的输入输出关系,故该非线性算法还适用于满足这一性质的其它非线性作动器。   (3)针对线谱扰动,提出了一种分散自适应主动控制算法内部参数的优化方法,并进行了实验验证。理论分析指出分散自适应控制算法的稳定性和收敛速度可以通过优化其内部参数得到提高,并给出最优参数的求解方法。通过多自由度单层隔振系统的分散自适应控制实验验证了该方法的有效性。   (4)针对实际应用中参考信号提取问题,提出一种基于转速编码器的参考信号合成方法,并进行了实验验证。该方法中将转速编码器输出的数字脉冲信号作为时钟驱动一正弦查找表,从而产生与转速呈倍频关系的参考信号。该方法不仅可通过硬件直接实现,也可通过软件近似实现。通过单/多通道的、线性/非线性的主动隔振实验对该方法的有效性进行了验证。
其他文献
教学工作是学校的中心工作 ,是培养人才的基本途径。现代教育学者对教学的诠释为 :“教学是教师引起、维持、促进学生学习的所有行为方式。”①王瑶卿先生一贯重视教学活动 ,
高龄的袁隆平,还在潜心研究他的水稻,有人问他:“你这样孜孜不倦地追求,动力到底来自哪儿呢?”  “是因为我贪,我贪水稻的产量,到了亩产800公斤,我贪1000公斤;到了亩产1000公斤,我又贪1200公斤……总是贪心不足。”袁隆平回答。  原来,袁隆平追求的动力,来自贪心不足。但袁隆平的“贪”,是贪更高的粮食产量,贪更好地为民造福,贪更多地为国家做贡献。  有的人也贪心不足,但他們贪的是钱,是财,
期刊
本论文介绍了我在铷87芯片原子钟方面进行的理论与实验工作。  在这篇论文中,我提出了两种光抽运方法来进行初态制备。这两种方法可以增加芯片原子钟的原子数。本论文还对芯
中微子物理是当今粒子物理、天体物理和宇宙学的交叉前沿和研究热点.中微子振荡是目前观测到的唯一超出标准模型的现象,有可能开启通向新物理的大门.θ13是中微子振荡理论的六
二氧化钒(VO2)是一种具有相变性质的金属氧化物,相变前后结构的变化导致其产生对红外光由透射向反射的可逆转变,在热致变色玻璃和智能节能领域具有重要的应用,是当前纳米材料科
随着新课程的全面推进,教学改革的不断深入开展,没有一个相应的教学管理制度来支撑和保障,是难以想象的。新一轮的课程改革对我们学校管理提出了方方面面的挑战。因此,重建学校教学管理制度也自然成为当前课程改革的一项迫切而重要的任务。  一、对现行学校教学管理制度的反思  我们从现行的学校教学管理制度中,不难发现其存在的许多弊端,主要表现为以下几个方面:  1.在应试教育的思想影响下,盛行分数管理,以“分”
期刊
今天真是快乐的一天,接到小作家协会的通知,我们要去滨州红苹果乐园摘苹果.一路上同学们都兴高采烈,旅行车刚刚停下,我们就迫不及待地跑下车,深深地吸了一口气,苹果的香味扑
该论文应用全势能线性Muffin-Tin轨道组合方法(FP-LMTO)进行了分子动力学计算,深入研究了硅团簇的基态结构和氨、水、乙烯、乙炔等一系列小分子在Si表面的吸附和活化的问题。
和航天领域毫无交集的我,竟亲眼见证了中国首枚可回收火箭发射。  一个月前,飞啦影业的朱人伟跑来问,有没有品牌需要植入火箭箭身,因为好兄弟胡振宇的火箭要发射。  火箭箭体植入品牌LOGO,听上去确实很酷。  更意外的是,这件大事的创造者胡振宇出生于1993年,微信头像照片一脸的稚气未脱。同龄人还在泡吧打游戏、排队买喜茶的时候,他已经带领一群80后90后的专业技术人才造探空火箭整整五年,梦想是带领人类
期刊
我是一个河南人.我以这句话作为我文章的开篇.rn“我是河南人”这样的事实带给了我什么?是恨不得高到天上的高考分数线;是灰白的天空与连绵的雾霾;是在外省被人问到“你是哪
期刊