检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李石金广东工业大学

学位级别：硕士

视觉跟踪定位技术是船舶跟踪与三维定位技术中的一个分支,该技术常采用摄像机作为图像采集模块,将实时的位置信息反馈到跟踪定位系统中进行计算处理。但由于轮船发动机以及舰载装置等振源会对船体造成振动,从而导致跟踪定位摄像机视轴... 详细信息

视觉跟踪定位技术是船舶跟踪与三维定位技术中的一个分支,该技术常采用摄像机作为图像采集模块,将实时的位置信息反馈到跟踪定位系统中进行计算处理。但由于轮船发动机以及舰载装置等振源会对船体造成振动,从而导致跟踪定位摄像机视轴的不稳定,因此,为确保视觉跟踪与定位的有效性和准确性,必须开发具有减振功能的云台(云台是安装、固定摄像机的支撑设备)。本文基于主动减振技术设计的云台可以衰减轮船发动机以及其他舰载装置造成的振动,从而稳定摄像机视轴,确保所拍摄图像的清晰度。本文的主要工作如下：1.首先介绍了主动减振技术的发展现状,并通过各种减振技术的对比论证了云台的主动减振控制系统在视觉跟踪与定位技术领域的可行性和应用前景。2.研究了主流减振器的结构特点(包括被动减振和主动减振),通过对比软式主动减振器和硬式主动减振器的优缺点,并考虑到海上环境的复杂性(海面风浪的运动会对云台系统造成水平向的扰动),最终选取了结构稳定、支撑刚度强以及抗水平扰动能力优越的硬式主动减振器方案。3.对目前的主流减振控制算法进行了对比和分析,其中PID控制方法的特点是不依赖于模型的精确性,并且参数的设计与整定都有成熟的方法,它在控制有效性、稳定性以及准确性方面都具有一定优势,而模糊PID控制方法在此基础上,通过在线整定PID控制方法的三个参数,进一步的加强了系统的鲁棒性。此外,考虑到云台主动减振控制系统建模的复杂性,本文从所列算法中选择了不依赖于精确模型的PID控制算法和模糊PID控制算法作为仿真算法进行减振效果对比。4.搭建单轴隔振模型,使用软件Matlab2007编写m文件进行减振算法仿真,首先通过整定控制算法的各个初始参数,然后给定不同形式、不同频率的振动信号干扰进行仿真分析,结果表明了模糊PI控制算法的减振效果更为明显,减振性能更符合本课题的需求。5.依据单轴模型的仿真效果对比和云台的实际应用背景,选取振动信号检测模块、控制单元模块、减振执行机构、减振执行器驱动以及电源模块组建了系统实验平台。使用IAR Systems对基于STM32F303开发的减振系统进行模块功能调试,采用友善串口调试助手软件对STM32F303进行串口数据采集,最终完成了振动加速度检测实验、A/D转换测试实验以及减振平台驱动测试实验,部分验证了主动减振控制系统研究的可行性。

关键词：云台主动减振模糊PID控制

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并联四自由度救护担架的主动减振控制分析

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机械设计与研究 2017年第2期33卷 25-29页

作者：施志祥赵现朝殷汇乐高峰上海交通大学重大装备设计与控制工程研究所上海200240

多维减振和低频大振幅减振是救护担架研制的难点。文章基于一种并联四自由度救护担架,提出一种控制算法,变振动位移控制为振动加速度控制,主动控制担架运动来反向抵消振动运动,实现其两移两转方向上的低频大振幅减振控制。该算法避免测... 详细信息

多维减振和低频大振幅减振是救护担架研制的难点。文章基于一种并联四自由度救护担架,提出一种控制算法,变振动位移控制为振动加速度控制,主动控制担架运动来反向抵消振动运动,实现其两移两转方向上的低频大振幅减振控制。该算法避免测量绝对位移,仅需测量加速度和担架相对车厢的相对位移,降低了测量难度和控制复杂度,且建立了基于系统减振能力和连续工作能力的评价指标,并运用遗传算法实现了控制系统参数自整定。文中应用该算法进行主动减振仿真分析,最后在真实样机上实验,实验结果表明救护担架可以很好地实现多维低频大振幅减振。

关键词：并联主动减振加速度控制遗传算法多维减振低频大振幅

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基于滑动-电磁复合轴承的船用电机主动减振技术

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舰船科学技术 2023年第14期45卷 114-119页

作者：李宜翱苏振中海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室湖北武汉430033

船用电机在运行过程中,转子不平衡力会引起电机产生振动并向船体传递,降低舰船隐蔽性。目前船用电机主要采用传统机械轴承(如滑动轴承),导致电机振动缺乏有效控制手段。为有效抑制电机振动传递,引入复合轴承这一新型概念,在滑动轴承两... 详细信息

船用电机在运行过程中,转子不平衡力会引起电机产生振动并向船体传递,降低舰船隐蔽性。目前船用电机主要采用传统机械轴承(如滑动轴承),导致电机振动缺乏有效控制手段。为有效抑制电机振动传递,引入复合轴承这一新型概念,在滑动轴承两侧并联电磁轴承,从而使电机具备主动控制条件。在减振控制策略上,类比主动噪声控制,基于FxLMS算法以降低电机机脚振动加速度为控制目标,对电机振动进行主动控制。建立四自由度电磁-滑动复合轴承-刚性转子系统动力耦合模型并进行仿真。结果表明,应用FxLMS控制算法控制电磁轴承可有效降低电机机脚振动,从而实现电机减振降噪,有利于提高舰船隐蔽性。

关键词：复合轴承 FxLMS算法主动减振

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臂架主动减振系统设计与控制策略研究

臂架主动减振系统设计与控制策略研究

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作者：向冰华中科技大学

学位级别：硕士

伸缩式臂架结构因其作业效率高、操作简单、安全性好等优点近年来得到快速发展。为提高臂架变幅速度和伸展长度,现代臂架设计正在向轻量化方向发展。然而,这时的臂架属于柔性结构,具有振动幅值大,振动频率低的特点,同时由于伸缩直臂负... 详细信息

伸缩式臂架结构因其作业效率高、操作简单、安全性好等优点近年来得到快速发展。为提高臂架变幅速度和伸展长度,现代臂架设计正在向轻量化方向发展。然而,这时的臂架属于柔性结构,具有振动幅值大,振动频率低的特点,同时由于伸缩直臂负载的多变、各节臂之间的耦合作用及外部干扰等因素,传统的吸振方式减振效果往往不理想。主动控制因其良好的可控性与设计灵活性,一直广泛应用于臂架振动控制领域。本文以高空作业车臂架系统为研究对象,引入变幅液压缸对直臂结构进行主动减振控制,基于模态空间理论与柔性多体动力学,重点对臂架系统竖直方向上的振动控制方法进行了研究。首先,介绍了高空作业车臂架系统的组成和原理,对臂架结构模态和瞬态冲击动力特性进行分析,明确系统减振目标,并据此对臂架减振控制系统进行设计。随后,对臂架系统各液压分系统的液压原理进行设计,绘制出液压原理图。从液压系统的运行平稳角度出发对多路阀及平衡阀进行选型分析,并对液压执行元件和液压源进行了选型设计。最后,建立了臂架柔性体及变幅液压系统数学模型,根据臂架减振系统边界条件与模态滤波技术对状态方程进行线性化分析,确定臂架减振系统的仿真参数。在此基础上,着重研究了臂架系统的减振控制算法,设计了一种基于系统的模态空间状态方程的特征结构配置方法,并将这种控制方法与普通PID控制方法进行仿真对比。仿真结果表明与普通PID控制算法相比,本文设计的这种模态空间特征结构配置方法可以明显减小振动,提高系统稳定性,普通PID算法只能改善部分工况下的振动响应,对一部分工况下的振动无能为力。基于上述仿真结果,于Codesys平台编制本文设计的模态-特征结构配置算法控制程序,并将控制算法程序移植到EPEC控制器进行调试。

关键词：臂架减振主动减振模态控制特征结构配置法

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压电陶瓷在桁架结构主动减振中的应用研究

压电陶瓷在桁架结构主动减振中的应用研究

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作者：杨震国哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本文针对桁架结构的减振问题，采用压电陶瓷设计杆式和有复杂传力机构式两种压电堆式阻尼器，并应用这两种阻尼器对直梁式桁架、工型桁架和平台式桁架结构分别进行主动减振和分流式减振。对直梁式桁架和工型桁架的减振主要以验证减振效... 详细信息

本文针对桁架结构的减振问题，采用压电陶瓷设计杆式和有复杂传力机构式两种压电堆式阻尼器，并应用这两种阻尼器对直梁式桁架、工型桁架和平台式桁架结构分别进行主动减振和分流式减振。对直梁式桁架和工型桁架的减振主要以验证减振效果为目的，对平台式桁架则提出以对有效载荷振动位移最小为减振目标。主动式减振应用LQR法和模糊控制两种方法，分流式减振采用电阻式压电堆分流电路。仿真结果表明：与LQR法相比，模糊控制方法更依赖于精确模型，其智能性更高，更适合于模型不精确的大型结构，达到减振精度所需要的时间更短；主动控制需要设计控制器，而分流压电堆式阻尼器只需外接电阻等简单电路元件即可，这在实际应用时前景颇佳；两种阻尼器均既可用于主动式减振，又可用于分流式减振，但是有复杂传力机构的阻尼器不适用于直接替换桁架杆件，而杆式阻尼器不适用于弯矩不可忽略的结构，两种阻尼器使用场合不同。本文的主要内容如下：首先，根据压电材料的本构方程推导出压电堆的机电耦合方程，根据此方程采用PZT材料作为压电堆材料，设计杆式压电阻尼器和复杂传力机构压电堆式阻尼器，并根据模型分别建立二者在桁架结构系统坐标系下的动力学方程。其次，建立直梁、工型、平台式三种桁架结构，并对三者的模态、频响动力学特性进行仿真分析。分析结果表明大型桁架主要呈现低频、重频、密集模态特性，而且有智能杆的桁架结构与无智能杆的桁架结构动力学特性略有不同，这在实际应用中要给予充分考虑，但是本文以验证减振效果为目的，因此不考虑此差异性。再次，首先应用LQR法，以指定目标点的位移最小为减振指标，采用遗传算法优化10个杆式压电阻尼器的位置，对直梁式桁架和工型桁架进行最优主动减振控制。然后采用独立模态法，应用Fuzzy-PID控制法对直梁式桁架和平台式桁架进行主动振动控制。结果表明，模糊控制达到减振精度的时间更短。最后，采用具有复杂传力机构的阻尼器对平台式桁架结构进行压电堆分流减振控制，将压电阻尼转化为等效的结构阻尼加到结构上，取有效载荷中心点为观测点，仿真其有阻尼和自由振动时的幅频特性、简谐激励下的振动及脉冲响应。结果表明减振效果良好。

关键词：压电陶瓷主动减振 LQR法模糊控制分流压电阻尼

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基于音圈电机的多自由度主动减振系统研究

基于音圈电机的多自由度主动减振系统研究

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作者：何路华中科技大学

学位级别：硕士

振动、温度和污染构成了超精密加工的三个主要影响因素。振动在加工领域几乎无处不在。尤其在高速高精加工场合，振动更是成为了影响系统加工精度的主要因素。传统的被动减振方法对于频率低于或者等于系统固有频率的振动干扰并没有什么... 详细信息

振动、温度和污染构成了超精密加工的三个主要影响因素。振动在加工领域几乎无处不在。尤其在高速高精加工场合，振动更是成为了影响系统加工精度的主要因素。传统的被动减振方法对于频率低于或者等于系统固有频率的振动干扰并没有什么太好的减振效果，而且由于被动减振系统中结构参数的固定，其对于复杂随机变化的振动干扰很难有很好的减振效果。为此我们研究了主动减振系统。本文中主动减振系统是在被动减振系统的基础之上增加音圈电机作动器，利用加速度传感器测量减振对象的振动信号，经过分析和处理之后，输入到控制器当中，由控制器产生控制量，驱动音圈电机输出一定的力（或力矩）或位移，来抵消或者抑制减振对象的振动位移响应，以达到减振的目的。此系统能实时测量减振对象振动信号，故其可以对减振对象的振动进行实时控制和抑制。因此，系统既能抑制既定频率的振动，又能抑制随机变化频率的振动，克服了被动减振系统的不足。本文研究的基于音圈电机的六自由度主动减振系统既能抑制水平方向的振动干扰，又能抑制垂直方向的振动干扰，同时，两个方向的振动控制互相独立解耦，简化了控制，在生产实际中具有很广泛的实用价值。本文研究了被动减振系统以及主动减振系统的工作原理，主动减振系统的结构设计，减振系统控制方法及音圈电机控制算法设计等，最后通过实验证明了，主动减振系统优于被动减振系统，同时实验证明了本文主动减振系统控制方法设计的合理性，从而证明了主动减振系统设计的可行性，也证明了本文研究的意义。

关键词：超精密主动减振音圈电机多自由度

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柴油机动力装置主动减振技术研究

柴油机动力装置主动减振技术研究

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作者：王林哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

主动减振技术是一项振动理论与现代控制理论相结合而产生的新技术,它能解决一些被动减振技术所不能解决的问题.该文就该项技术在柴油机减振方面的应用进行了深入的理论与实验研究.该文为一种电磁式半主动控制吸振器设计了以8098单片机... 详细信息

主动减振技术是一项振动理论与现代控制理论相结合而产生的新技术,它能解决一些被动减振技术所不能解决的问题.该文就该项技术在柴油机减振方面的应用进行了深入的理论与实验研究.该文为一种电磁式半主动控制吸振器设计了以8098单片机为核心的控制系统,并对这种吸振器的减振性能进行了实验研究.实验结果验证了控制系统设计的正确性及此种吸振器的良好减振性能.该文基于MLMS算法进行了全主动控制吸振技术与主动隔振技术仿真研究.这包括控制系统的布置、控制算法的选择及程序的编制.仿真结果证明了控制系统布置与控制算法选择的正确性.此外,该文还开展了多自由度振动系统动力吸振器参数优化设计研究,取得了积极的成果.

关键词：主动减振主动吸振主动隔振柴油机动力吸振器优化设计

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基于FxLMS主动减振算法的在线次级通道辨识研究

基于FxLMS主动减振算法的在线次级通道辨识研究

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作者：赵丽青中国科学院大学

学位级别：硕士

振动是导致同步辐射加速器粒子束流轨道变化的关键因素之一。为了减小振动，国内外同步辐射装置对地基微振动做了深入的研究，主要采取被动减振（附加阻尼材料）的方式。本课题针对同步辐射光源地基振动问题进行研究，研究发现地基振动... 详细信息

振动是导致同步辐射加速器粒子束流轨道变化的关键因素之一。为了减小振动，国内外同步辐射装置对地基微振动做了深入的研究，主要采取被动减振（附加阻尼材料）的方式。本课题针对同步辐射光源地基振动问题进行研究，研究发现地基振动主要集中在50Hz以下的低频段，但低频信号穿透力强，被动减振的方法将无法实现减振的目的。因此，主动减振控制的研究对同步辐射装置的束流稳定性有很大的意义。　　本课题基于主动减振控制中最常用的自适应控制法，采用滤波-x最小均方误差算法(Filtered-xLeastMeanSquare，FxLMS)进行振动主动控制研究。为了提高减振效果，控制前对传感器、致动器等代表的未知次级通道进行在线辨识，将得到的估计模型考虑在主动控制中。　　课题基于前人的研究基础，对FxLMS主动减振控制算法进行了深入的研究。调研了各种次级通道在线辨识算法，得到三种改进FxLMS主动减振控制算法，并且，自行编写算法的仿真程序，对三种算法进行了大量仿真分析，包括步长因子、滤波器阶数、附加噪声大小等相关参数以及在线辨识、离线辨识下减振效果对比分析等内容。根据仿真结果选取了最合适的FxLMS算法进行后续实验分析;同时还研究了另一种基于FxLMS算法的梳状自适应滤波算法，通过研究以及仿真分析得到该算法在多频激励情况下拥有更好的减振效果。　　在理论研究、算法推导和仿真结果的研究基础上，搭建了一个单通道的实验平台，以便进一步实验研究。首先，根据实验需求，设计了实验平台搭建和实验控制的方案;然后，利用LabVIEW软件对Compact-RIO平台进行开发，编写了一套完整的控制程序;最后将控制程序运用到搭建好的实验平台上，并对实验平台分别进行了离线辨识主动控制和在线辨识主动控制，实验过程中，对算法和控制程序进行优化，最终，7-50Hz激励下，次级通道在线辨识下的主动控制达到了63％-95％的减振效果。　　实验结果证明，基于次级通道在线辨识的主动减振算法能有效地抑制低频振动，弥补被动减振的不足。

关键词：同步辐射加速器次级通道在线辨识主动减振

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航空遥感系统减振平台结构设计与主动减振方法研究

航空遥感系统减振平台结构设计与主动减振方法研究

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作者：孟龄赫长春工业大学

学位级别：硕士

航空遥感系统被广泛应用于军事侦察、地形测绘、灾害监测等领域。航空相机作为航空遥感系统的主要组成部分,其成像质量是探测结果的重要指标。航空相机在执行航拍任务过程中,载机振动是降低航空相机成像质量重要因素之一。抑制振动对航... 详细信息

航空遥感系统被广泛应用于军事侦察、地形测绘、灾害监测等领域。航空相机作为航空遥感系统的主要组成部分,其成像质量是探测结果的重要指标。航空相机在执行航拍任务过程中,载机振动是降低航空相机成像质量重要因素之一。抑制振动对航空相机成像质量的影响是航空遥感领域重要的研究方向。因此,本文以TDICCD航空相机为研究对象,研究了振动对航空相机成像质量的影响,通过对航空相机视轴指向误差的分析,设计了航空遥感系统减振平台,建立了一种主动减振方法,并进行了实验研究。首先,对载机振动视轴指向误差进行建模与分析。研究载机振动对航空相机视轴指向的影响,以线振动、角振动空间坐标变换模型为基础,建立复合式视轴指向模型,并对载机振动引起的视轴指向误差进行仿真分析,为减振平台的设计提供理论基础。其次,以航空相机视轴指向模型为基础,设计航空遥感系统减振平台的三维模型,模型采用多级柔性铰链结构作为连接部件,深入研究柔性铰链中椭圆弧长半轴、短半轴、最小厚度等参数变化对航空遥感系统减振平台固有频率的影响,设计适用于航空遥感系统的减振平台。然后,基于BP神经网络算法设计了一种主动减振方法,并采用麻雀搜索算法进行了参数优化。利用该方法对实际载机振动数据进行训练与预测、将预测信号作为减振平台致动器的输入参考信号,实现载机振动的主动抑制。通过仿真分析对比了优化前后主动减振方法的预测结果,结果表明优化后减振方法的准确性与收敛速度明显提升。最后,为了验证减振平台的减振效果,提出一种基于图像宽度变化的长焦距线阵航空相机地面检测方法。该方法以TDICCD航空相机成像结果为基础,采集分划板光条图像,建立振动影响下的图像质量评价模型,并基于该模型验证了平台的减振效果。实验结果表明,航空遥感系统减振平台显著降低了振动对航空相机成像质量造成的影响。本文建立了复合式载机振动视轴指向误差模型,并以此为基础设计了航空遥感系统减振平台,通过仿真分析与实验测试,验证了减振平台的可靠性。针对所设计的减振平台建立了基于BP神经网络的主动减振方法,并采用麻雀搜索算法优化了初始权值、阈值。提出一种基于图像宽度变化的长焦距线阵航空相机地面检测方法,通过该方法对减振平台进行了性能测试。实验结果表明,在振动条件为100Hz～200Hz、航空相机采样频率为5000Hz时,最大角振动幅值降低了80%,实现了主动抑振。

关键词：航空遥感主动减振柔性铰链 BP神经网络麻雀搜索算法

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模糊PID控制的细长工件加工主动减振控制研究

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机械设计与制造 2023年第10期392卷 121-125页

作者：刘凯韩训梅张奔三江学院机械与电气工程学院江苏南京210012 河海大学机电工程学院江苏常州213022

细长工件加工过程中的自激振动会增大工件表面粗糙度,降低工件的加工精度。因此这里提出了一种新型的主动减振机构对细长工件车削过程中产生的振动进行隔离。通过分析细长工件加工主动减振系统的简化结构,建立减振系统以及电液执行器的... 详细信息

细长工件加工过程中的自激振动会增大工件表面粗糙度,降低工件的加工精度。因此这里提出了一种新型的主动减振机构对细长工件车削过程中产生的振动进行隔离。通过分析细长工件加工主动减振系统的简化结构,建立减振系统以及电液执行器的动力学模型,构建细长工件加工主动减振系统,并根据主动减振系统利用模糊规则进行模糊推理,开发了模糊PID控制器,实现细长工件加工主动减振系统的有效控制。采用数学软件MATLAB对细长工件加工的被动减振系统、传统PID控制器和模糊PID控制器控制的主动减振系统进行仿真,结果显示,主动减振系统相比于被动减振系统能够较大降低工件振动幅度;采用模糊PID控制器控制的主动减振系统,具有振幅小、控制电压低及能耗低的特点,同时振动抑制率相比传统PID控制器提高约9%。因此,采用模糊PID控制器控制的细长工件车削加工主动减振系统能够有效地限制振动幅值,提高车削加工稳定性。

关键词：细长工件电液执行器主动减振控制仿真

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