检索结果-南通市图书馆

作者：张富荣东北农业大学

学位级别：硕士

城市更新是保证社会经济可持续发展的重要举措。城市公园作为城市公共空间的重要组成部分,为人们提供了接触自然、开展社会交往活动及休闲娱乐活动的场所。部分城市公园由于建成年代久远、基础设施老化及缺乏有效的管理等原因,无法适应... 详细信息

城市更新是保证社会经济可持续发展的重要举措。城市公园作为城市公共空间的重要组成部分,为人们提供了接触自然、开展社会交往活动及休闲娱乐活动的场所。部分城市公园由于建成年代久远、基础设施老化及缺乏有效的管理等原因,无法适应现代城市生活,导致公园休闲服务功能与使用者需求存在较大差异,使得公园景观的更新改造成为城市发展需要面对的迫切问题。本文以台山市石化山公园作为对象,以提高石化山公园空间质量为目的,在对其现存的问题进行深入研究基础上,总结相关经验并探讨符合实际情况的解决方案。首先,笔者通过分析研究背景明确了城市更新背景下城市公园建设的紧迫需求,确定本文的研究目的、意义、内容和方法。其次,通过梳理国内外城市公园的发展历程,总结出了当下我国城市公园更新的发展趋势,分析了相关理论以及相似案例,为深入研究奠定基础。最后,以相关理论与成功经验为指导,对台山市石化山公园进行景观提升改造。调研结果显示,石化山公园存在功能规划不明晰、空间布局不合理、植物景观混乱、基础设施老化、景观节点活力不足等问题。笔者认为,本次的改造重点可分为总体规划提升与专项提升两个方面。其中,总体规划对分区规划、道路规划、植物规划以及基础设施的规划进行调整。专项提升涵盖出入口形象提升、景观节点提升、滨水岸线的提升等三个方面内容。通过上述更新改造,全面提升石化山公园整体景观质量,并为后续的城市公园改造项目提供参考。

关键词：风景园林城市更新城市公园策略

基于混合A*与滑模控制的无人电铲轨迹规划及跟踪控制研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于混合A*与滑模控制的无人电铲轨迹规划及跟踪控制研究

作者：吴国华吉林大学

学位级别：硕士

电铲是露天采矿业的核心装备,通常在极端高温、高振动和多尘的环境中工作,其安全性和作业效率在很大程度上取决于操作者的经验。统计数据显示,采矿业80%以上的事故是由人为错误造成的,30%以上与运输事故有关。因此,随着采矿智能化进程... 详细信息

电铲是露天采矿业的核心装备,通常在极端高温、高振动和多尘的环境中工作,其安全性和作业效率在很大程度上取决于操作者的经验。统计数据显示,采矿业80%以上的事故是由人为错误造成的,30%以上与运输事故有关。因此,随着采矿智能化进程的推进,开发电铲无人操作行驶技术以提高露天采矿的安全性和效率是非常有必要的。本文结合山西省揭榜招标项目“无人操作大型矿用正铲式挖掘机研制”(No20191101014)和国家自然科学基金项目“无人矿用电铲智能装卸策略与多目标轨迹规划”(No52105100),建立了电铲履带底盘的机电耦合动力学模型,针对电铲的行驶特性设计了引导混合A*算法用于路径规划,设计了基于滑模控制的轨迹跟踪控制器并分别利用仿真和试验对控制效果进行了验证。首先系统地阐述了发展电铲智能化的意义以及目前的发展现状,总结了与自主行走功能相关的轨迹规划,轨迹跟踪控制以及机电耦合动力学等领域的研究现状,确立了本文的研究路线和框架。基于电铲履带底盘的运动学、动力学模型以及三相异步电机模型构建了电铲行走装置的机电耦合动力学模型,并对其进行了直线和曲线行驶的仿真验证。考虑到电铲重型履带的运动特性,采用改进后的混合A*算法对行走路径进行规划。使用可视图算法克服混合A*算法搜索速度慢的问题;之后使用共轭梯度下降法以及三次B样条曲线对规划后的路径进行平滑处理,改善其初步规划的曲折路径;最后,使用动态窗口算法解决到达目标点时多次调整的问题。为了验证所提方法的有效性,设计了“Z”型和复杂型地图,进行仿真验证,仿真结果证明了本文所提规划方法的合理性。针对电铲重型履带自身的驱动特点以及自身的行走特性,设计了一种基于滑模控制的轨迹跟踪控制器。通过建立履带的运动方程,设计相应的误差变量,以此设计相应的滑模面,并为该滑模面选择合适的趋近控制律,最终求解出电铲速度以及转向角速度的控制律。速度控制律设计完成后,基于电铲的运动学模型和机电耦合动力学模型进行仿真验证,结果表明所提控制器可以满足电铲的跟踪要求,同时可以降低在滑模面附近的抖振情况。为了检验上述方法的实际应用效果,基于RTK定位设备搭建了电驱动双履带底盘来模拟电铲底盘,通过对不同轨迹进行跟踪试验,检验所提路径规划方法与滑模跟踪控制器的实际效果,并由此分析跟踪过程中电机的工作状态来验证机电耦合动力学模型的正确性。综上,本文为研究电铲的自主行驶,建立了电铲履带底盘的机电耦合动力学模型,并对常规路径规划算法,做出改进使其可以满足电铲行走的需要,同时设计了与之相适应的滑模跟踪控制器,并通过仿真和试验验证了其合理性。本文中所提理论和方法经过了实际的检验,可以为电铲的无人操作行驶发展提供一定的参考。

关键词：电铲自主行走机电耦合路径规划轨迹跟踪

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

立式螺旋搅拌磨机动态性能仿真及优化研究

立式螺旋搅拌磨机动态性能仿真及优化研究

作者：刘正彬吉林大学

学位级别：硕士

立式螺旋搅拌磨机作为细磨和超细磨的重要技术装备,具有生产率高、能耗低的特点,广泛应用于冶金、化工和建材等行业。随着立式螺旋搅拌磨机生产率的提高,对其动态特性进行研究对高效节能和高可靠性磨机的开发十分重要。结合山西省重点... 详细信息

立式螺旋搅拌磨机作为细磨和超细磨的重要技术装备,具有生产率高、能耗低的特点,广泛应用于冶金、化工和建材等行业。随着立式螺旋搅拌磨机生产率的提高,对其动态特性进行研究对高效节能和高可靠性磨机的开发十分重要。结合山西省重点科技攻关项目和企业产品开发需要,本文对立式螺旋搅拌磨机动态性能仿真及优化进行研究。通过建立立式螺旋搅拌磨机的耦合动力学模型,对立式螺旋搅拌磨机的机电耦合动态性能进行分析。基于离散元和多体动力学对立式螺旋搅拌磨机的性能进行预测,在此基础上对磨机结构进行多目标优化设计。立式螺旋搅拌磨机的粉磨主要以摩擦粉碎为主,挤压粉碎及冲击粉碎为辅的并行方式对矿料进行碎磨。对磨机转速、螺旋直径、螺旋升角、高径比、介质填充率及研磨介质属性对磨机性能的影响进行了分析。对立式螺旋搅拌磨机的螺旋搅拌器进行力学分析,并建立了磨机稳态运转阶段的力矩计算模型。根据立式螺旋搅拌磨机的工作原理及所建立的异步电机的数学模型,结合立式螺旋搅拌磨机多体动力学模型及研磨介质的离散元模型,进行了磨机耦合动力学分析,并通过试验验证其有效性。对磨机稳态工况进行仿真分析,结果表明螺旋叶片边缘处的研磨介质速度及受力达到最大,螺旋搅拌器的焊缝最大应力出现在螺旋上根部。最后分别对耦合动力学模型与DEM-CFD耦合模型进行仿真分析,结果表明耦合动力学模型更能体现立式螺旋搅拌磨机的动力学特性。基于建立的立式螺旋搅拌磨机的耦合动力学模型,对磨机启动及稳态运转阶段的机电耦合动态性能进行分析,分析结果表明磨机负载转矩在启动及稳态阶段的波动性均较大,磨机电流在启动阶段波动性较大。电流均值及变异系数不仅受到磨机负载的影响,还受到磨机转速的影响。另外,“环形区域”内的研磨介质速度分析结果表明研磨介质的速度差受螺旋直径、研磨介质直径以及磨机转速的影响较大。以某企业提供的大型立式螺旋搅拌磨机为研究对象,对立式螺旋搅拌磨机的初始运行工况进行分析。结果表明处于搅拌器边缘位置的研磨介质的速度最大,搅拌器底部及边缘位置的磨损量最大。以筒侧间隙、筒底间隙及螺距为影响因子,以研磨介质平均法向接触力、磨机功率和螺旋搅拌器的磨损量为评价指标,建立评价指标关于影响因子的数学模型,并对磨机结构进行多目标优化。结果表明,优化后的磨机功率及磨损量相对于原始磨机均有所降低,研磨介质间的平均法向接触力有较大提升。综上,本文首先建立了立式螺旋搅拌磨机在稳态运转阶段的力矩数学模型。为探究立式螺旋搅拌磨机的机电耦合动态性能,建立了立式螺旋搅拌磨机的耦合动力学模型,并通过试验验证其合理性。最后通过建立大型立式螺旋搅拌磨机的性能预测模型,对立式螺旋搅拌磨机的结构进行优化。本文的研究工作对大型立式螺旋搅拌磨机的开发提供了参考。

关键词：立式螺旋搅拌磨机离散元动力学机电耦合结构优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大型工业除尘器结构与性能优化研究

大型工业除尘器结构与性能优化研究

作者：刘景华南理工大学

学位级别：硕士

近年来滤筒除尘器因其结构简单、除尘效率高等优点得到了广泛的应用,然而在实际运用中滤筒除尘器存在着气流组织不均以及滤筒冲蚀破损的问题,严重降低了除尘效率和滤筒使用寿命。为解决上述问题,本文以企业某款卧式滤筒除尘器为研究对象... 详细信息

近年来滤筒除尘器因其结构简单、除尘效率高等优点得到了广泛的应用,然而在实际运用中滤筒除尘器存在着气流组织不均以及滤筒冲蚀破损的问题,严重降低了除尘效率和滤筒使用寿命。为解决上述问题,本文以企业某款卧式滤筒除尘器为研究对象,围绕其结构与性能提升进行研究,主要内容如下:（1）滤筒除尘器流场仿真与优化研究。通过Fluent仿真分析得出现有除尘器存在滤筒表面风速过高,滤筒流量分配不均等问题。采用倒三角形滤筒排布和增加多孔扰流板相结合的方式对流场进行优化,并得出多孔扰流板的孔面积占比率f、孔型T、扰流板B面与滤室壁面之间的距离ΔL对综合流量分配系数Δ（?）影响程度排序为f>T>ΔL,选取f=30%,ΔL=150mm,孔型T=圆孔作为多孔扰流板的最优结构参数优化流场,结果表明优化后Δ（?）降低了89.74%,滤筒表面最高风速降低了48.44%。（2）滤纸冲蚀试验研究。搭建气固两相流滤纸冲蚀试验平台,研究普通覆膜滤纸、阻燃滤纸和抗静电滤纸在不同颗粒冲蚀角度、冲蚀速度和粒径下的冲蚀规律。基于Bitter变形磨损理论得出三种滤纸冲蚀率计算模型,并进行正交试验与单因素试验验证,结果表明计算模型误差较小,可较为准确地预测滤纸冲蚀率。（3）除尘器滤筒冲蚀仿真与优化研究。以普通覆膜滤纸制作的滤筒为研究对象,对经过流场优化后的除尘器进行滤筒冲蚀仿真研究,得出全局最大冲蚀速率为9.12×10kg·m·s,并研究了不同环境参数对各滤筒最大冲蚀速率的影响。有多孔扰流板时的各滤筒最大冲蚀速率相比于无多孔扰流板均有明显降低,最大降低了77.82%,对进风口结构进行改进后,全局最大冲蚀速率降低了55.37%,表明了多孔扰流板和改进的进风口结构都可以有效降低各滤筒所受的冲蚀磨损。（4）除尘器流场优化验证实验研究。搭建基于流场优化方案的除尘器实验系统,并测量性能参数,结果表明风机在不同工作频率时,优化前后的除尘器处理风量几乎一致;优化后的除尘器相比于优化前系统阻力更小,最多可降低411Pa的系统阻力。测量增加多孔扰流板前后滤筒表面的测点风速并与仿真值对比,结果表明最大误差仅为11.76%,且所有测点风速在增加扰流板后均有一定程度的降低,最大降低了75%,该结果进一步验证了仿真模型的准确性以及多孔扰流板对降低滤筒表面风速的有效性。

关键词：卧式滤筒除尘器数值模拟气流组织滤筒冲蚀优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

偏心辊式破碎机动态性能仿真及疲劳寿命预测

偏心辊式破碎机动态性能仿真及疲劳寿命预测

作者：刘宏男吉林大学

学位级别：硕士

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

工程车辆非结构环境障碍物检测技术研究

工程车辆非结构环境障碍物检测技术研究

作者：屈文韬吉林大学

学位级别：硕士

环境感知是实现工程车辆在非结构环境下无人驾驶和自主作业的基础。由于非结构环境地面与非地面地形间边界不明显,地面上附着的不规则物体较多,环境信息难用结构、规则的语言来描述,使得环境感知,尤其是障碍物检测难度较大。激光雷达作... 详细信息

环境感知是实现工程车辆在非结构环境下无人驾驶和自主作业的基础。由于非结构环境地面与非地面地形间边界不明显,地面上附着的不规则物体较多,环境信息难用结构、规则的语言来描述,使得环境感知,尤其是障碍物检测难度较大。激光雷达作为智能驾驶环境感知系统中广泛应用的传感器,能够直接获取所处环境的三维信息,相比于相机,激光雷达不易受到光照影响;相比于毫米波雷达,激光雷达测距更加精准。本文结合国家自然科学基金项目“无人矿用电铲智能装卸策略与多目标轨迹规划”,针对工程车辆在非结构环境下应用激光雷达进行障碍物检测的相关技术开展研究,提出了适用于非结构环境的障碍物检测算法,并通过装载机的物理样机实验对所提出的算法进行了原理验证。首先介绍了国内外点云滤波与分割以及障碍物检测算法的研究现状。针对工程车辆行驶作业时由于振动等问题产生的点云畸变,分析了点云畸变产生的原因及影响,提出了应用组合导航提供相应的数据将一帧点云数据中的所有点均统一至同一坐标系下,进而进行点云畸变矫正的方法。针对非结构环境的特点,讨论了传统滤波算法在非结构环境下的滤波效果,提出了一种改进的滤波算法。分析了常见的地面点云分割算法的原理,提出了一种基于区域划分的多特征地面点云分割算法,综合考虑局部点云的多个特征值,结合工程车辆的通过性,实现地面点云分割。所提出的地面点云分割算法,在非结构环境下能达到较好的分割效果。将应用在图像处理领域的连通区域标记算法应用至点云数据处理中进行非结构环境下的非地面点云聚类;分析连续两帧的点云数据,得出可以通过衡量经过坐标转换后的同一障碍物对应的连续两帧点云数据中所聚类出的两个点云簇在空间上的相似度来实现动态障碍物检测。应用所提出的基于多特征的点云关联算法关联连续两帧点云数据中同一障碍物所对应的点云簇,然后应用双缓冲八叉树算法进行基于空间相似度的动态障碍物检测,最后应用所提出的基于递归置信判断的动态障碍物跟踪算法进一步优化动态障碍物的检测效果。对于本文所提出的障碍物检测方法,在装载机物理样机上进行实验。在非结构环境的实验场地中进行相关算法的验证,结果表明所提出的算法能在保证实时性的基础上较为可靠的进行障碍物的检测。本文的研究工作对实现工程车辆的无人驾驶具有实际意义。

关键词：非结构环境工程车辆障碍物检测点云处理地面点云分割

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于美景度评价的可食用植物景观设计研究

基于美景度评价的可食用植物景观设计研究

作者：姜祉卉东北农业大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,建成环境扩张对居民健康、食物安全等方面形成重要影响。可食植物景观作为具有实用性、疗愈性、美观性功能的景观类型,对于居民养成健康习惯,增进交往,缓解心理压力具有重要作用。但是,可食植物景观在建成环境中的应用较... 详细信息

随着经济的发展,建成环境扩张对居民健康、食物安全等方面形成重要影响。可食植物景观作为具有实用性、疗愈性、美观性功能的景观类型,对于居民养成健康习惯,增进交往,缓解心理压力具有重要作用。但是,可食植物景观在建成环境中的应用较少,发展缓慢,缺乏原对于可食植物景观设计的深入研究。本文通过梳理可食植物景观的发展现状,对相关理论进行归纳和总结,结合问卷调查、花境设计、美景度评价等方法,对可食植物景观设计进行研究,结论如下:第一,可食植物景观难于普及的主要原因在于配置缺乏特色、实用性匮乏和景观空间营造过于呆板等三个方面。第二,根据景观用途将植物进行株高、株型和季节、色彩对可食植物分类发现。适用于景观的可食植物共分为27种,其中观赏叶类9种、观赏花类10种、观赏果类8种。后统计48种新型可适用于花镜景观的可食植物,其中观赏叶类12种、观赏花类31种、观赏果类5种。第三,AHP方法对可食植物材料景观价值综合评价权重分析结果表明:生态适应性>植物观赏性>应用安全性。植物能否存活是至关重要的因素。设计当中应该充分考虑到植物生态习性的重要性,不能把设计重点完全集中在美观与否的问题上。第四,可食植物景观的普及程度较低主要是人们对其缺乏了解。影响可食植物景观发展的主要阻碍是种植过程过于复杂和付出与收获不成正比。植物景观营造首先考虑观果作物,其次是观花作物。第五,可食植物景观美景度是影响居民参与的重要因素。植物景观层次对居民参与程度的影响高于植物色彩和花果显示度。人们参与可食植物景观设计,更渴望接触或者收获植物果实,且植物果实种类越丰富人们越想参与当中。第六,色彩丰富,色泽鲜亮,色彩极暖,色彩跳跃,植物的生长型多样,群落层次结构分明,配植形式合理,花果全部露出叶面极易观赏的可食植物景观。

关键词：可食植物景观景观美学植物配置美景度评价

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高压脉冲喷吹管道内流场模拟与结构优化

高压脉冲喷吹管道内流场模拟与结构优化

作者：王文杰华南理工大学

学位级别：硕士

新能源产业和环保意识的不断发展,促进了滤筒集尘器在工业除尘领域的大规模应用。作为滤筒除尘器的核心,滤筒的寿命是行业竞争的关键因素。通过气流喷吹是现阶段实现滤筒可再生的主要方法,为了提高喷吹性能,提高滤筒寿命,本文将采用数... 详细信息

新能源产业和环保意识的不断发展,促进了滤筒集尘器在工业除尘领域的大规模应用。作为滤筒除尘器的核心,滤筒的寿命是行业竞争的关键因素。通过气流喷吹是现阶段实现滤筒可再生的主要方法,为了提高喷吹性能,提高滤筒寿命,本文将采用数值模拟、脉冲喷吹实验和覆粉实验对高压脉冲喷吹管的设计参数进行研究,确定实际工况下的最优组合。(1)通过CFD仿真模拟,分析了影响喷吹管性能的四个参数:喷管直径、喷嘴口径、导流喷嘴长度和喷嘴安装位置对于空气质量流量和气流偏斜角的影响。通过仿真发现,对空气质量流量影响最大的是喷嘴口径,然后是喷管直径。对于偏斜角影响最大的是导流喷嘴的长度。(2)通过仿真结果,定制了 L9(34)正交实验表,依据表格数据,加工出相应的不锈钢喷管在自制试验台架上进行脉冲喷吹实验,测定不同脉冲压力下的滤筒侧壁压力峰值,绘制压力峰值曲线图。根据图像,滤筒侧壁压力峰值随距离喷嘴的距离增大而增大,气流的偏斜角度则由于参数变化呈现前偏和后偏两种变化。以侧壁压力峰值最大值、轴向均匀性和周向均匀性为评价指标,对实验数据进行极差分析,分析结果显示,对侧壁压力峰值和轴向均匀性影响最大的是喷嘴长度、对轴向均匀性影响最大的是喷嘴口径。针对极差分析结果,综合考虑实际工况需求,制备了两根不同参数的优化喷吹管道。(3)对两根优化的喷吹管进行工业覆粉实验,实验结果表明,在相同的覆粉质量条件下,优化组合1和优化组合2的清灰效率分别是67.3%和74.5%,优化组合2的效果更好;以工业上所使用的滤筒内外压差作为评价指标,通过模拟实际工况对两根喷管进行验证,结果表明在相同的初始压降和峰值压降情况下,优化组合1第三次清灰后的压差为219Pa,压差随清灰次数上升明显;而优化组合2在第三次清灰后的压差为209Pa,压差随清灰次数上升不明显,验证结果与前文实验结果相一致,优化组合2的清灰效果更好。

关键词：脉冲喷吹数字仿真喷嘴参数优化清灰性能

基于DEM-FEM联合仿真的大型旋回破碎机腔型优化设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于DEM-FEM联合仿真的大型旋回破碎机腔型优化设计

作者：张灏岩吉林大学

学位级别：硕士

在外力作用下将物料由大颗粒状态变成小颗粒状态的过程称为破碎。对采矿、冶金和化工等诸多行业而言,原材料或产品的破碎是行业的基础性工作,破碎过程及产品质量常常对后续生产工艺流程产生重要的影响。作为重要的破碎设备之一,旋回破... 详细信息

在外力作用下将物料由大颗粒状态变成小颗粒状态的过程称为破碎。对采矿、冶金和化工等诸多行业而言,原材料或产品的破碎是行业的基础性工作,破碎过程及产品质量常常对后续生产工艺流程产生重要的影响。作为重要的破碎设备之一,旋回破碎机被广泛应用于物料的粗碎过程。然而目前对旋回破碎机的研究大多以提高其某单一性能水平为目的,不能同时改善设备的生产能力、产品质量、材料磨损等综合能力。破碎腔是旋回破碎机的关键部件,其主要结构参数对整机的生产能力、能耗、产品质量等性能指标有着举足轻重的影响,因此对旋回破碎机的腔型进行深入研究和合理设计是提高破碎设备性能的有效途径。针对上述情况,本文以旋回破碎机腔型为研究对象,基于层压破碎理论,结合离散元及有限元仿真分析方法和现代优化设计理论,对腔型进行优化设计及优化效果仿真验证。论文主要包括以下内容:对旋回破碎机的工作机理与运动特性进行了深入分析。根据矿石颗粒的运动特性,确定了破碎机的临界转速和三种不同的运动方式,对每种运动方式下的颗粒运动学和动力学深入研究,得到物料颗粒的运动学参数,根据旋回破碎机的工作特点,确定以层压破碎理论为研究基础,并建立了破碎力分布模型。建立了旋回破碎机主要性能参数模型。根据目标旋回破碎机参数对其破碎层进行划分,并以此为基础结合层压破碎理论,对破碎机的生产率、产品粒度分布、动锥挤压磨损等关键性能参数建立了数学模型,计算结果说明了数学模型的准确性。建立了目标破碎机的仿真计算模型。根据旋回破碎机实际结构参数以及AbT10破碎理论,建立了破碎过程的离散元仿真模型,模拟了物料颗粒的真实破碎过程;并结合有限元分析方法对性能参数进行计算,结果说明了仿真计算模型的准确性。建立了多目标优化数学模型并进行仿真验证。在考虑到各性能参数之间的关系的基础上建立了以生产率、产品粒度分布、动锥衬板相对磨损系数为优化目标,以旋回破碎机相关结构参数为设计变量的多目标优化数学模型,腔型优化后的破碎机生产率较之前增高了24.2%,小于150mm粒度的产品颗粒比例增高了15.38%,相对磨损系数减小了2.29%,有效功率提高了10.7%。

关键词：旋回破碎机腔型优化多目标离散元

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

车载电磁主动减振平台控制技术研究

车载电磁主动减振平台控制技术研究

作者：车雨嵩吉林大学

学位级别：硕士

车辆在行驶过程中,路面激励经过轮胎、悬架及车体传递到乘员和设备。对于安装在车辆上的精密仪器而言,路面颠簸引起的振动影响仪器的工作精度和可靠性。为保证车载精密仪器的正常工作,本文结合产学研合作项目“车载主动减振平台开发”,... 详细信息

车辆在行驶过程中,路面激励经过轮胎、悬架及车体传递到乘员和设备。对于安装在车辆上的精密仪器而言,路面颠簸引起的振动影响仪器的工作精度和可靠性。为保证车载精密仪器的正常工作,本文结合产学研合作项目“车载主动减振平台开发”,设计了以电磁力为主动控制力的车载主动减振平台模型,对其工作机理及控制技术进行了研究。本文综述了国内外减振平台以及振动控制技术的研究现状,基于国际标准定义的路面的不平度功率谱密度,建立了不同路面时域激励模型及被动减振平台-车体-轮胎三自由度1/4车辆模型和以电磁力为主动控制力的主动减振平台-车体-轮胎三自由度1/4车辆模型,同时对非线性系统进行反馈线性化处理。介绍了线性增益控制、滑模控制、模糊PID控制的原理及设计方法,并设计了相应的反馈控制器。根据三自由度1/4车辆模型在Simulink环境下建立了被动减振平台和基于三种控制方法的电磁主动减振平台仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明了电磁主动减振平台比被动减振平台减振效果提升明显;同时表明了滑模控制器在受到干扰时的稳定性。在以60km/h的速度行驶在C级路面为条件的路面激励下,以竖直方向的加速度均方根值为评价指标,基于滑模控制的电磁减振平台在能耗相差不大的前提下可以获得良好的减振效果。同时,在施加干扰后滑模控制仍然可以实现对减振平台振动位移的有效控制,其受到干扰后的响应速度明显快于线性增益控制和模糊PID控制。为了证实所设计的基于滑模控制方法的电磁减振平台的有效性,搭建了模型试验平台,同时建立模型试验的Simulink模型,并将其转换为可以进行代码自动生成的RTW模型,并在Simulink和CCS软件搭建的环境下生成C代码,编译并下载到作为本次试验主控制器的TI系列DSP开发板TMS320f28027中。模型试验结果表明,基于滑模控制的电磁减振系统可以实现减振平台位移和加速度的有效控制,进而实现了对振动的有效衰减。本文对车载电磁主动减振平台的仿真及模型试验研究,对工程实用的主动减振平台的开发具有参考意义,基于Simulink代码自动生成的试验方法也可用于类似问题的研究中。

关键词：车辆电磁减振平台滑模控制主动隔振平顺性