检索结果-内蒙古大学图书馆

电网技术 2025年第5期49卷 1941-1950,I0053页

作者：奚鑫泽黄英博邢超云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650217 云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室(昆明理工大学) 云南省昆明市650504

在个多分布式源构成的微电网系统中,常采用虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术来模拟同步电机特性以提供惯量支撑。但由于各VSG惯量、阻尼、阻为此,提出了一种虚拟动态互阻尼控制方法,通过在各VSG中引入附加互阻尼转矩... 详细信息

在个多分布式源构成的微电网系统中,常采用虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术来模拟同步电机特性以提供惯量支撑。但由于各VSG惯量、阻尼、阻为此,提出了一种虚拟动态互阻尼控制方法,通过在各VSG中引入附加互阻尼转矩,动态调节VSG虚拟转矩,缩小各VSG虚拟转矩和角速度的差距,从而抑制系统暂态过程中的功率振荡问题。同时,建立了多虚拟同步机的并联模型,分析了系统有功功率振荡机理,利用李亚普诺夫定理分析了所提控制下的系统稳定性,并设计了虚拟互阻尼参数。最后在基于RT-LAB的硬件在环仿真平台中验证了所提控制方法的正确性和有效性。

关键词：功率振荡动态互阻尼虚拟阻尼虚拟惯性虚拟同步机

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基于随机牛顿算法的离散系统自适应参数估计

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控制与决策 2024年第6期39卷 1959-1966页

作者：陈思宇那靖黄英博昆明理工大学机电工程学院昆明650500 昆明理工大学云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室昆明650500

针对一类离散系统,提出一种基于随机牛顿算法的自适应参数估计新框架,相较于已有的参数估计算法,所提出方法仅要求系统满足有限激励条件,而非传统的持续激励条件.所提出算法的核心思想在于通过对原始代价函数的修正,在使用当前时刻误差... 详细信息

针对一类离散系统,提出一种基于随机牛顿算法的自适应参数估计新框架,相较于已有的参数估计算法,所提出方法仅要求系统满足有限激励条件,而非传统的持续激励条件.所提出算法的核心思想在于通过对原始代价函数的修正,在使用当前时刻误差信息的基础上融入历史误差信息,进而通过对历史信息和历史激励的复用使得持续激励条件转化为有限激励条件;然后,为了解决传统算法收敛速度慢的问题并避免潜在的病态问题,采用随机牛顿算法推导出参数自适应律,并引入含有历史信息的海森矩阵作为时变学习增益,保证参数估计误差指数收敛;最后,基于李雅普诺夫稳定性理论给出不同激励条件下所提出算法的收敛性结论和证明,并通过对比仿真验证所提出算法的有效性和优越性.

关键词：离散系统自适应参数估计随机牛顿算法递推最小二乘有限激励代价函数

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基于各向异性误差相似度的六自由度机器人定位误差补偿

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光学精密工程 2022年第16期30卷 1955-1967页

作者：高贯斌牛锦鹏刘飞那靖昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室云南昆明650500

多关节机器人的绝对定位精度远低于重复精度,目前通常采用运动学标定或空间误差补偿来提高机器人定位精度。空间误差补偿通常采用反距离加权来预测定位点的误差并进行补偿,但反距离加权的权值评价单一且各参考点权值过于平均限制了补偿... 详细信息

多关节机器人的绝对定位精度远低于重复精度,目前通常采用运动学标定或空间误差补偿来提高机器人定位精度。空间误差补偿通常采用反距离加权来预测定位点的误差并进行补偿,但反距离加权的权值评价单一且各参考点权值过于平均限制了补偿精度的提高,为此,本文基于空间误差相似度提出一种包含距离和方向的定位误差预测和补偿方法。首先,推导出机器人定位误差模型,将机器人工作空间划分为由若干立方体组成的网格,研究在空间网格中定位点与参考点的相对方向与误差相似度的关系,并构建以距离和夹角余弦为误差传递因子的误差传递函数。其次,考虑定位点各坐标轴方向误差和参考点误差的相似性存在较大差异,基于误差传递函数提出一种各向异性的相似度建模和误差补偿方法,利用网格中各参考点的误差分别计算定位点各方向的误差。最后,通过实验对所提方法进行验证,并与传统的反距离加权插值补偿方法进行对比,实验结果表明:经过误差补偿后,机器人定位误差在各坐标轴方向的最大值和平均值都有显著降低,误差最大值和均值由补偿前的1.03 mm和0.30 mm分别降至0.11 mm和0.04 mm,与反距离加权方法相比补偿后机器人定位精度更高、各方向更均匀。

关键词：机器人绝对定位精度误差补偿标定

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飞机多层金属铆接结构缺陷检测的新型电涡流探头仿真设计

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电子测量与仪器学报 2024年第5期38卷 178-187页

作者：徐昊包俊黄国勇邓为权赵成俊昆明理工大学民航与航空学院昆明650500 云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室昆明650500

飞机多层金属铆接结构随着飞机服役时间的增加,并伴随极端服役环境,有可能出现疲劳裂纹等缺陷,及时发现缺陷并获取缺陷深度、方向等信息对损伤评估与维修具有重要意义。然而,由于多层结构带来的缺陷隐蔽性,导致常规电涡流探头检测信号... 详细信息

飞机多层金属铆接结构随着飞机服役时间的增加,并伴随极端服役环境,有可能出现疲劳裂纹等缺陷,及时发现缺陷并获取缺陷深度、方向等信息对损伤评估与维修具有重要意义。然而,由于多层结构带来的缺陷隐蔽性,导致常规电涡流探头检测信号特征不明显,且常规电涡流探头对某些方向缺陷不敏感,难以判断疲劳裂纹走向。针对上述问题,设计了一种十字跑道型差分式涡流探头,主要由一个十字跑道型激励线圈和两组差分检测线圈组成。通过建立飞机多层金属铆接结构缺陷检测的三维有限元模型研究新型涡流探头的可行性,包括对探头的结构进行了优化,分别对缺陷的不同方向、埋深和提离高度进行了仿真计算。结果表明,新型探头能够有效检测埋深6 mm、尺寸为10 mm×1 mm×1 mm的深层缺陷,并且能够获取缺陷的方向信息。相较传统探头,设计探头具有非敏感方向不漏检、抗提离效应、分辨力高等优势,研究结果可对飞机多层金属铆接结构检测的电涡流探头设计提供一定的参考。

关键词：多层金属铆接结构电涡流检测缺陷方向差分结构

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基于时变啮合刚度的多剥落齿轮振动响应分析

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电子测量与仪器学报 2024年第3期38卷 12-22页

作者：陈杨马军熊新朱江艳昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室昆明650500

为了探究多剥落齿轮系统中振动响应的演变规律,融合时变啮合刚度构建了多剥落齿轮动力学模型。首先,融合修正的能量法和单/双齿对啮合角位移计算方法,建立多剥落齿轮啮合刚度模型;其次,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和初始压力角等因素,构... 详细信息

为了探究多剥落齿轮系统中振动响应的演变规律,融合时变啮合刚度构建了多剥落齿轮动力学模型。首先,融合修正的能量法和单/双齿对啮合角位移计算方法,建立多剥落齿轮啮合刚度模型;其次,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和初始压力角等因素,构建6自由度多剥落齿轮动力学模型,并从仿真、理论和实验维度开展模型有效性分析;最后,基于所构建的模型,研究齿根、节线和齿顶位置同时发生剥落时,剥落尺寸变化对啮合刚度影响,获得多剥落齿轮振动响应的演变过程。研究结果表明,所构建模型与理论及实验误差小于0.5%,并得到了齿根、节线和齿顶位置剥落的啮合刚度及振动响应的演变规律,随着剥落宽度的扩展,节线附近振动幅值增大显著;随着剥落深度的增加,齿顶位置受到的振动冲击更为强烈;而随着剥落长度的增加,剥落的波及范围扩大。所得结论为齿轮系统的健康监测和早期故障诊断提供了理论指导。

关键词：剥落齿轮时变啮合刚度动力学模型振动响应

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基于形态波动一致性偏移距离的滚动轴承剩余寿命预测方法

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电子测量与仪器学报 2024年第3期38卷 32-44页

作者：秦娅马军熊新朱江艳昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室昆明650500

针对滚动轴承完全失效阈值的设置多根据人工经验选取、退化轨迹适配忽略时间序列整体形态趋势变化的问题,提出一种基于形态波动一致性偏移距离的滚动轴承失效阈值设置与剩余寿命预测方法。首先,引入前向差分(FD)对振动信号进行预处理,... 详细信息

针对滚动轴承完全失效阈值的设置多根据人工经验选取、退化轨迹适配忽略时间序列整体形态趋势变化的问题,提出一种基于形态波动一致性偏移距离的滚动轴承失效阈值设置与剩余寿命预测方法。首先,引入前向差分(FD)对振动信号进行预处理,并对处理后的信号计算均方根(RMS)值作为退化指标(DI);其次,融合双指数模型对DI曲线进行拟合确定最终参考轴承的完全失效阈值(TFT),降低TFT的设置偏差;最后,利用形态波动一致性偏移距离(MFCDD)计算DI曲线相似度,完成对测试轴承失效阈值的设置,并利用粒子滤波更新双指数模型完成滚动轴承的剩余使用寿命(RUL)预测。在XJTY-SY数据集上的实验结果表明,滚动轴承RUL预测的score得分较动态时间规整匹配方法、卷积神经网络-双向长短期记忆网络预测方法分别提升了82.97%和73.64%;在PHM2012数据集上的实验结果表明,滚动轴承RUL预测的score得分较动态时间规整匹配方法、卷积神经网络-双向长短期记忆网络预测方法、长短期记忆-自注意力机制预测方法分别提升了99.99%、60.65%和99.90%。

关键词：滚动轴承失效阈值双指数模型剩余寿命预测

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融合数字孪生模型的滚动轴承性能退化趋势预测方法

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北京航空航天大学学报 2023年

作者：陈靖宇马军熊新郭凯昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室

针对在线场景下现有滚动轴承性能退化趋势预测方法难以准确预测的问题，提出一种融合数字孪生模型的滚动轴承性能退化趋势预测方法。本文在现有动力学模型基础上，考虑接触力引起的接触疲劳损伤对滚动轴承退化特性的影响，构建可预测滚... 详细信息

针对在线场景下现有滚动轴承性能退化趋势预测方法难以准确预测的问题，提出一种融合数字孪生模型的滚动轴承性能退化趋势预测方法。本文在现有动力学模型基础上，考虑接触力引起的接触疲劳损伤对滚动轴承退化特性的影响，构建可预测滚动轴承退化趋势的机理模型。设计基于卷积神经网络和长短时记忆神经网络的模型更新方法，解决实测振动信号与机理模型的融合问题，进而建立机理与数据融合的数字孪生模型，实现滚动轴承性能退化趋势的预测。最后，利用西安交通大学-长兴昇阳科技有限公司（XJTU-SY）、美国国家航空航天局（NASA）滚动轴承振动实验数据集完成方法有效性验证。实验结果表明：相较于融合动态贝叶斯网络、融合卷积自编码器等数字孪生方法，所提出的方法预测准确性与快速性上实现了提升。

关键词：滚动轴承性能退化趋势预测数字孪生机理模型模型融合

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含惯容器的仿生座椅隔振性能研究

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机械科学与技术 2023年

作者：李茜韩世昌杨所昆明理工大学机电工程学院昆明理工大学云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室

为提升车辆座椅的低频隔振性能，利用仿生隔振理论，提出了一种含惯容器的仿生非线性座椅结构。通过拉格朗日方程建立座椅的动力学模型，采用位移传递率进行隔振性能的理论分析，并建立车-座椅-人系统，基于Simulink在不同路面激励下对... 详细信息

为提升车辆座椅的低频隔振性能，利用仿生隔振理论，提出了一种含惯容器的仿生非线性座椅结构。通过拉格朗日方程建立座椅的动力学模型，采用位移传递率进行隔振性能的理论分析，并建立车-座椅-人系统，基于Simulink在不同路面激励下对不同座椅的振动响应进行分析对比。结果表明，惯容器使仿生座椅产生反共振频率，在该频率附近表现出优异的隔振性能；含惯容器的仿生座椅可以有效隔离各种路面传递的低频振动，提高了车辆在行驶过程中的乘坐舒适性。

关键词：惯容器仿生座椅结构隔振性能路面激励

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含滚道剥落缺陷的滚动轴承动力学建模及分析

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北京航空航天大学学报 2023年

作者：王潇马军熊新陈靖宇昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室

为了深入分析轴承滚道剥落缺陷引发冲击性振动响应的机理，动力学模型的构建成为必要且有效的手段。针对现有轴承动力学模型中的缺陷激励函数难以准确刻画实际剥落缺陷的问题，提出了一种考虑缺陷三维尺寸的激励函数来构建含滚道剥落缺... 详细信息

为了深入分析轴承滚道剥落缺陷引发冲击性振动响应的机理，动力学模型的构建成为必要且有效的手段。针对现有轴承动力学模型中的缺陷激励函数难以准确刻画实际剥落缺陷的问题，提出了一种考虑缺陷三维尺寸的激励函数来构建含滚道剥落缺陷的轴承动力学模型。首先，以椭圆形状模拟缺陷三维形貌，在此基础上构建缺陷激励函数并将其融入动力学模型。其次，分析了滚动体通过不同尺寸缺陷过程中产生的额外接触位移量的变化情况。然后，通过仿真与实际实验验证模型的正确性并深入探究缺陷尺寸与振动响应间的关系。最后，与矩形激励函数模型对比，证明所提模型的有效性与适用性。实验结果表明：所构建的模型与理论、实测信号误差均在±5%以内；缺陷尺寸的变化将引起额外接触位移的改变进而使轴承产生不同的振动响应；相比矩形激励函数模型，本文模型可有效模拟滚动轴承在不同尺寸剥落缺陷下的振动响应。相关研究结果可为轴承故障诊断及性能评估提供理论支持。

关键词：滚动轴承滚道剥落缺陷尺寸动力学建模振动响应分析

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惯容器在列车吸振器中的减振性能研究

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兵器装备工程学报 2023年第10期44卷 31-38页

作者：熊军林韩世昌昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能控制及应用国际联合实验室昆明650500

针对动力吸振器本身具有较大振子质量的情况,提出了利用惯容器“虚质量”替换动力吸振器振子实际质量的策略。基于滚珠丝杠式惯容器的“虚质量”放大特性,以含ISD(inerter spring damper)悬架的列车垂向振动模型为基础,建立了含有传统DV... 详细信息

针对动力吸振器本身具有较大振子质量的情况,提出了利用惯容器“虚质量”替换动力吸振器振子实际质量的策略。基于滚珠丝杠式惯容器的“虚质量”放大特性,以含ISD(inerter spring damper)悬架的列车垂向振动模型为基础,建立了含有传统DVA(dynamic vibration absorber)和含有惯容器式DVA吸振结构的列车垂向模型。利用智能优化算法以及传统DVA参数经验公式,对比分析了无DVA、传统DVA和惯容器式DVA等3种不同列车模型的动力学性能。结果表明:DVA对车辆垂向振动确实具有减振的效果,在传统DVA和惯容器式DVA相同减振表现的情况下,含惯容器式DVA的振子实际质量更低,且含惯容器式DVA的车辆相比传统DVA车辆在相同振子质量的情况下减振效果更有优势。研究结果对利用惯容器“虚质量”替换DVA振子实际质量提供了参考。

关键词：动力吸振器惯容器 ISD悬架智能优化算法

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