计算机与信息科学

  • 无模型自适应控制的电液激振台的半实物仿真

    郭志坚;于少娟;杨琛;陈勇;

    由于电液力控伺服系统具有高阶非线性、不确定、时滞及强耦合等特性,所以实际中难以获得精确的数学模型。为了解决参数的不确定性和时滞性对电液力控伺服系统的影响,本文设计了一种无模型自适应控制器。利用Simulink/Amesim对该电液力控伺服系统进行了联合仿真研究;并通过半实物仿真软件DSPACE验证控制方案的正确性。仿真结果表明,与传统PID调节器相比,无模型自适应控制具有良好的动态性能和鲁棒性,并能够很好地消除试件上的输出误差,提高输出力的的精度,使系统具有较好的适应性。

    2013年06期 v.34;No.140 401-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 692K]
  • 交流伺服系统的一种PI~λD~μ控制器设计方法

    桑海;赵志诚;孟香;张井岗;

    针对交流伺服系统,建立了数学模型,并设计了一种分数阶PIλDμ控制器设计。在利用传统PID参数整定方法确定比例增益k p、积分增益k i和微分增益k d的基础上,结合相位裕度定义,在相位裕度和截止频率给定的情况下完成积分阶次λ和微分阶次μ的设计。在求解积分阶次成λ和微分阶次μ时,采用一种简单易行的图解方法,巧妙地将求解一组非线性方程的问题转化为绘制两曲线求交点的问题。仿真结果表明,相对于传统PID控制器,本文设计的PIλDμ控制器,跟踪响应快,抗干扰能力强,鲁棒性好。

    2013年06期 v.34;No.140 406-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 448K]
  • SPWM逆变器复合控制策略研究

    兖文宇;于少娟;郭志坚;

    为了解决由于直流输入电压波动,带非线性负载和死区效应引起的单相逆变电源输出电压波形畸变率大,品质下降的问题。将迭代学习控制应用到逆变器波形控制中,提出了一种基于迭代学习控制和双闭环PI控制相结合的逆变器新型复合控制策略。运用极点配置对PI控制器参数进行设计。采用双闭环PI控制提高逆变器的动态特性,利用迭代学习控制改善逆变器的稳态精度。最后借助Matlab仿真软件进行仿真验证,仿真结果表明,该策略能获得具有良好的动态和稳态特性的波形。

    2013年06期 v.34;No.140 410-414页 [查看摘要][在线阅读][下载 807K]
  • 基于LabVIEW的液位灰色预测PID控制

    张文硕;崔晓鹏;赵志诚;

    以液位控制系统为研究对象,基于NI公司PCI-6024E数据采集卡以及LabVIEW开发环境建立了液位控制系统的实验平台,将虚拟仪器技术应用到控制系统中,具有灵活性好、可移植性强的特点,扩展了过程控制实验装置的功能。设计了基于LabVIEW的PID控制算法和灰色预测PID控制算法应用到双容液位控制系统中,取得了理想的控制效果,表明了所建立实验平台的有效性。

    2013年06期 v.34;No.140 415-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 1141K]
  • 基于dSPACE的灰色预测PID控制在液位系统中的应用

    白继洲;邵雪卷;张井岗;赵志诚;

    本文针对双容水箱液位串级控制系统,提出了一种灰色预测PID控制策略。该控制策略将灰色预测在线应用,用其预测结果代替被控对象的测量值,与给定输入比较得到的偏差值作为PID控制器的输入;并在过程控制试验平台上构建基于dSPACE的快速控制原型进行实验研究。实验结果表明:该方法具有超调小、响应速度快等优点,比传统的PID控制更为优越。

    2013年06期 v.34;No.140 421-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]

机械工程与材料科学

  • 基于FMEA改进方法的场内机动车辆风险评价研究

    李辰;晋民杰;范英;张帅;杨明星;

    针对国内现役场内机动车辆的安全现状,在应用故障模式及影响分析(FMEA)方法对其进行风险研究的过程中,存在其风险优先数(RPN)不能充分体现风险顺序这一不足。运用模糊数学中的层次分析法对FMEA方法进行改进,并以叉车的电气系统为例进行风险评价,结果表明电气系统中线路老化造成的风险最大,验证了该改进方法的合理性。在此基础上,给出改进建议,以期待能够更好地保障场内机动车辆的使用安全。

    2013年06期 v.34;No.140 425-429页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K]
  • 大型轴类锻件新型凸面砧拔长研究

    栗玉杰;安红萍;云晖;赵晓东;

    拔长是大型轴类锻件成型的重要工序。本文针对其锻造中拔长过程,研究了一种新的型砧,以期改善拔长时工件应力应变状态,提高锻件内在质量。并应用有限元分析软件deform-3D进行数值模拟,分别研究了型砧角度α、砧宽比对锻件内部应力、应变的影响,列出了对比试验结果。从而确定了基本的型砧参数。

    2013年06期 v.34;No.140 429-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K]
  • 镁渣为原料制备钙铝黄长石材料及其性能研究

    李占刚;白频波;田玉明;孔祥辰;

    随着镁冶炼工业的快速发展,镁渣的排放量急剧增加,对土地与环境都造成严重污染,因此迫切需要寻求一种可以大量处理镁渣的新途径。本文以镁渣为主要原料,高岭土及氧化铝为辅助材料,在1350℃高温无压烧结制备试样,对其物相形貌、物理性能及抗水化性能进行了研究。其结果表明:材料的主要物相为块状形貌的钙铝黄长石相,体密度为2.56 g/cm3,气孔率较低且多为闭气孔,具有较高的耐压强度和良好的抗水化性能。

    2013年06期 v.34;No.140 435-439页 [查看摘要][在线阅读][下载 997K]
  • MIMIC算法在非线性多约束机械优化问题中的应用

    罗国军;张学良;郭晓东;温淑花;兰国生;刘丽琴;

    将双变量相关的分布估计算法与惩罚函数法相结合,用于解决机械工程上非线性多约束优化设计问题。算法对每一次迭代寻优后的变量进行保留,建立概率模型,通过正态分布发生函数对变量重新取值,并采用惩罚函数来处理变量约束条件。仿真结果表明,该算法能有效防止早熟收敛,提高算法的全局搜索能力,具有较好的应用前景。

    2013年06期 v.34;No.140 440-445页 [查看摘要][在线阅读][下载 563K]
  • 快速泄压回路动态特性分析

    黄忠华;安高成;刘志奇;王晓娟;

    泄压特性是评价油压机性能的重要指标之一,三级泄压回路是目前应用最广泛的快速泄压回路。实际使用过程中难以快速、准确的协调泄压回路中各个阀开口度,造成了能量损失和压力冲击。本文通过AMESim建立三级泄压回路仿真模型,调试各个阀开口度以组成不同的阻尼网络并分析回路动态特性。通过仿真搜寻最优的阻尼值组合,达到最优的泄压效果,用以指导实际生产实践中调试油压机泄压回路,使其安全、快速、稳定的泄压。

    2013年06期 v.34;No.140 445-450页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K]
  • 结合面静摩擦因数三维分形模型

    殷东华;张学良;温淑花;牛作证;陈永会;兰国生;

    摩擦磨损导致部分能源的消耗,且主要发生在接触区域,其接触特性依赖于接触表面之间的微观弹塑性变形。本文在三维接触分形理论的基础上,考虑微凸体的完全弹性和完全塑性阶段的变形机制,建立了结合面静摩擦因数的三维分形模型,推导了静摩擦因数f的解析解。通过仿真研究了分形维数D、无量纲分形特征尺度参数G*以及无量纲法向总载荷P*等因素对静摩擦因数的影响规律。结果显示,结合面静摩擦因数f先随着分形维数D的增大而增大,然后随着分形维数D的增大而减小;随着无量纲法向总载荷P*的增大而增大;随着G*的增加而减小。

    2013年06期 v.34;No.140 451-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K]

应用科学

  • 均匀化方法对单向碳/铝复合材料弹性性能预测

    晋艳娟;张柱;崔小朝;刘利亭;

    基于均匀化方法,预测单向碳/铝复合材料的等效弹性模量,得到单向碳/铝复合材料等效弹性常数的预测公式。首先,采用均匀化方法对单向玻纤/环氧复合材料等效弹性模量进行预测,得到玻纤/环氧复合材料的等效弹性常数,并与NASA经验公式的计算结果进行比较。结果表明,均匀化方法计算得到的等效弹性常数与NASA经验公式的计算结果相吻合,验证了周期性边界条件以及均匀化方法预测单向复合材料弹性性能的正确性。然后,采用均匀化方法对不同纤维含量的单向碳/铝复合材料等效弹性模量进行预测,并与NASA经验公式和混合法则的计算结果进行比较。结果表明,NASA经验公式和混合法则的计算公式可以预测单向碳/铝复合材料的纵向拉伸模量和纵向泊松比,但无法预测其横向拉伸模量和剪切模量。最后,采用最小二乘法拟合均匀化方法的计算结果对NASA经验公式进行修正,得到了单向碳纤维增强铝基复合材料横向拉伸模量和剪切模量的预测公式。

    2013年06期 v.34;No.140 456-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K]
  • 一类多时滞微分方程的周期正解

    荆素风;

    时滞微分方程的研究和发展无论是理论上还是应用上都具有重要的意义。特别地,时滞微分方程的周期解存在性问题是一个有重要意义的研究课题,受到国内外学者的广泛关注。利用Krasnoselskii不动点定理,给出了一类多时滞微分方程ω-周期正解存在性的充分条件,推广了已有文献中的相应结果。

    2013年06期 v.34;No.140 461-464页 [查看摘要][在线阅读][下载 511K]
  • 一种Armijo搜索下的谱共轭梯度法

    姜彬;王希云;

    基于文献[6]中的βb k的构造方法,提出了一种新的谱共轭梯度法,证明了该方法不依赖于任何线搜索具有充分下降性,在Armijo线搜索下证明了算法具有全局收敛性。数值试验结果表明:在Armijo线搜索下,该方法明显优于SFRA、SPRPA算法。

    2013年06期 v.34;No.140 464-467页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K]
  • 一个分数阶四维超混沌系统的同步研究

    潘红;

    本文对一个分数阶四维超混沌系统应用一步耦合法进行同步设计构造,并利用拉普拉斯终值定理从理论上证明了其同步的有效性,应用预校-估正法将分数阶系统离散化,用数值模拟仿真验证了理论分析的正确性,实现初值不同的分数阶超混沌系统的耦合同步。

    2013年06期 v.34;No.140 468-472页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]