基于非线性扩张状态观测器的直线电机PD控制

为了解决直线电机伺服系统跟踪速度与峰化现象之间的矛盾,设计一种基于非线性扩张状态观测器的比例微分(Proportion Differentiation,PD)控制器。将直线电机伺服系统中的未建模动态和外界干扰定义为总和扰动并扩充为系统新的状态变量,利用非线性扩张状态观测器(Non Linear Extended State Observer,NLESO)估计不可测量的直线电机动子速度以及总和扰动。利用NLESO和跟踪微分器TD的输出,基于动态补偿线性化思想设计了引入补偿量的PD控制器,并给出了闭环控制系统稳定性证明。在Googol公司的实验平台上,通过与两种基于LESO的PD控制器对比,验证了所设计的基于NLESO的PD控制器的可行性。实验结果表明,基于NLESO的PD控制器可使直线电机伺服系统具有跟踪速度快、跟踪精度高、峰化现象小、鲁棒性强的优点。     

滚动轴承外圈缺陷非线性动力学分析

为揭示故障轴承系统复杂的非线性动力学特征,建立了基于轴承外圈缺陷、接触非线性和间隙非线性的轴承系统非线性动力学微分方程,并采用数值方法对其求解,得到转子系统在不同转速、不同缺陷程度、不同阻尼下的相图、庞加莱图、分岔图等。研究结果表明,转速和缺陷程度是影响轴承系统非线性动力学特性的重要因素,随着转速和缺陷程度的不同,系统会产生周期、拟周期和混沌等多种非线性行为。     

预应力与非预应力BFRP筋混凝土梁非线性有限元分析

玄武岩纤维筋（BFRP筋）是一种性能优良的新型复合材料。为研究玄武岩纤维筋在预应力结构中的应用,运用混凝土结构非线性有限元的基本理论,利用ANSYS对预应力、非预应力玄武岩纤维筋混凝土梁进行非线性全过程计算。根据荷载挠度曲线、特征荷载值、裂缝情况等结果进行对比分析,结果表明预应力玄武岩纤维筋混凝土梁具有较高的抗裂度和刚度,而变形能力却较差;在等配筋率的情况下,极限承载力与非预应力梁相当。     

输电塔-线体系在断线作用下的动力响应

架空送电线路设计技术规程给出了断线情况下导地线静态平衡后的张力系数,该系数没有考虑塔-线体系的动态冲击效应。以晋东南-南阳-荆门1000kV输电线路沿山头汉江大跨越工程为参考,利用两基三线模型分析了断线工况下大跨越输电塔的动力响应。数值模拟分析表明,断线荷载对输电塔的冲击作用显著,应力放大系数γ达到1．42—1．94。该结论可以为输电线路相关规范的制定提供参考,也为类似塔-线结构体系的动力计算提供借鉴。