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双水平向振动试验台正弦扫频振动控制技术研究

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双水平向振动试验台正弦扫频振动控制技术研究

作者：张连朋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

正弦扫频振动试验作为环境模拟试验的一个重要分支，主要用来测试设备的共振频率，进而研究其疲劳寿命和可靠性。该技术目前在越来越多的领域得到应用，特别是军工产品、航天产品和大型建筑设备等领域。该课题是以哈尔滨工业大学电液伺... 详细信息

正弦扫频振动试验作为环境模拟试验的一个重要分支，主要用来测试设备的共振频率，进而研究其疲劳寿命和可靠性。该技术目前在越来越多的领域得到应用，特别是军工产品、航天产品和大型建筑设备等领域。该课题是以哈尔滨工业大学电液伺服仿真及试验系统研究所承接的“桥梁地震模拟液压振动台设备控制系统”项目为背景，对电液式振动试验台的正弦扫频振动控制技术进行研究。本文首先研究了双水平向电液式振动试验台的模拟控制部分-伺服控制。采用三状态控制、自由度独立控制和压力镇定控制三部分拓宽了伺服系统的响应频宽，增加了系统稳定性，提高了系统的响应精度和性能，为振动控制奠定了基础。采用系统辨识技术辨识出振动试验台伺服系统的传递函数，应用傅里叶变换技术通过期望输出扫频信号和系统逆传递函数生成系统的驱动信号，对原驱动信号进行补偿。利用离线迭代技术对生成的驱动信号进一步离线迭代修正，补偿了系统的相位滞后和幅值衰减，并且进行了仿真验证。结合基于系统辨识技术与离线迭代技术的控制方法和基于频响函数实时预测技术的控制方法的优缺点，提出了一种复合正弦扫频振动控制技术。后者主要是应用改进的外差式滤波器和扫描式滤波器进行幅值辨识，并通过一定的幅值控制算法对幅值进行实时的修正以减小外界干扰信号对控制系统的影响。分析了该复合控制策略的稳定性和响应特性。仿真结果表明，通过系统辨识和离线迭代技术增加了系统的收敛速度，利用频响函数实时预测控制方式增加了系统的鲁棒性。搭建实验室的电液振动试验台设备的控制系统模型，利用Matlab/Simulink和XPC Target软件进行控制系统的软件设计和程序设计实现振动试验台的实时控制。对振动台进行了调试，对以上提出的控制策略进行试验验证。试验结果表明本文提出的控制策略能够满足电液振动试验台的正弦扫频振动控制的精度要求，该复合控制策略具有可行性。

关键词：振动试验台正弦扫频振动控制幅值辨识幅值控制

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铝酸钙水泥物相定量的计算方法

轻金属 1994年第11期 14-17页

作者：张树贵张连朋隋城山东铝业公司研究院

本文根据铝酸钙水泥中各物相的Ｘ射线衍射特性，采用无标相定量分析方法，导出了适用于铝酸钙水泥物相定量计算的公式。采用此公式，可对铅酸钙水泥中ＣａＯ·Ａｌ２Ｏ３。ＣａＯ·２Ａｌ２Ｏ３、１２ＣａＯ·７Ａｌ２Ｏ３和α－Ａｌ２... 详细信息

本文根据铝酸钙水泥中各物相的Ｘ射线衍射特性，采用无标相定量分析方法，导出了适用于铝酸钙水泥物相定量计算的公式。采用此公式，可对铅酸钙水泥中ＣａＯ·Ａｌ２Ｏ３。ＣａＯ·２Ａｌ２Ｏ３、１２ＣａＯ·７Ａｌ２Ｏ３和α－Ａｌ２Ｏ３的含量进行快速而较准确的测定，对铝酸钙水泥的开发研制与生产具有重要意义。

关键词：无标定量铝酸钙水泥射线分析耐火水泥

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大型液压离心振动台控制策略的仿真研究

振动工程学报 2015年第1期28卷 18-26页

作者：罗中宝杨志东陈良丛大成张连朋哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

离心振动台是一种先进的土工抗震试验设备,文中围绕其本身及复现信号的特殊性,仿真研究了离心振动台控制策略中的关键问题。首先在液压动力机构耦合线性模型的基础上,结合对离心振动台中四种非线性因素的建模,综合得到了原型样机液压动... 详细信息

离心振动台是一种先进的土工抗震试验设备,文中围绕其本身及复现信号的特殊性,仿真研究了离心振动台控制策略中的关键问题。首先在液压动力机构耦合线性模型的基础上,结合对离心振动台中四种非线性因素的建模,综合得到了原型样机液压动力机构的非线性耦合模型;其次,在简要回顾离心振动台伺服控制策略中各部分功能的基础上,研究了采用二阶带通滤波器作为顺馈控制器时系统动态特性的改善情况;最后,针对离心振动台复现信号具有"短时高频"的特点,研究了采用不同NFFT、误差修正系数时离线迭代算法的收敛精度和收敛速度。经仿真研究,当NFFT为512,α取0.5时,整个离线迭代过程最为理想,四次迭代后的收敛精度约为5%左右。

关键词：抗震离心振动台伺服控制策略振动控制策略离线迭代

冗余驱动液驱振动台台阵系统内力分析及其抑制方法研究

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振动与冲击 2017年第3期36卷 83-92页

作者：张连朋杨炽夫杨志东丛大成韩俊伟哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

冗余驱动振动台台阵系统误差不仅会造成单个振动台内力,也会使振动台之间产生台阵内力,这会减小系统的净出力,甚至损坏试件。首先应用冗余驱动并联机构动力学原理,分析冗余驱动振动台台阵系统内力的形成机理;建立台阵系统的内力耦合模型... 详细信息

冗余驱动振动台台阵系统误差不仅会造成单个振动台内力,也会使振动台之间产生台阵内力,这会减小系统的净出力,甚至损坏试件。首先应用冗余驱动并联机构动力学原理,分析冗余驱动振动台台阵系统内力的形成机理;建立台阵系统的内力耦合模型,推导系统的机械安装误差、位移测量误差和伺服阀零偏三种主要误差因素与振动台内力和台阵内力的数学关系式,进而定量地分析上述误差对系统内力的影响机理。然后结合动力学关系得到振动台的内力合成矩阵和自由度广义力合成矩阵,并根据系统内力的形成机理和影响机理,分别设计了比例-积分控制器对振动台内力和台阵内力进行抑制。最后,利用Sim Mechanics软件建立冗余振动台台阵系统动力学模型,结合Simulink软件建立其控制系统模型并进行联合仿真验证。仿真结果表明:该方法对台阵系统内力影响机理分析正确和提出的内力抑制方法能够有效地消除系统内力。

关键词：冗余驱动振动台台阵振动台内力台阵内力内力抑制

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改进型悬浮架系统的动力学特性和性能评估

西南交通大学学报 2023年第4期58卷 827-835页

作者：张明亮杨新梦张连朋李明远刘丽茹石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室甘肃兰州730070

为了增大高温超导钉扎磁悬浮列车的悬浮力和提升安全性,提出了抱轨式改进型悬浮架系统,首先,采用等效处理方法计算了高温超导块材阵列和永磁轨道之间的悬浮力,并利用悬浮力实验装置测量两者的悬浮力,实验验证了等效处理方法的正确性;其... 详细信息

为了增大高温超导钉扎磁悬浮列车的悬浮力和提升安全性,提出了抱轨式改进型悬浮架系统,首先,采用等效处理方法计算了高温超导块材阵列和永磁轨道之间的悬浮力,并利用悬浮力实验装置测量两者的悬浮力,实验验证了等效处理方法的正确性;其次,基于等效处理方法得到改进型悬浮架系统的悬浮力,利用悬浮力和悬浮间隙的关系建立了单个改进型悬浮架本体在轨道不平顺简谐激励下的动力学模型,进一步基于线性微分方程理论推导得到简谐激励下的幅频方程;最后,研究了运行速度和阻尼对稳态振幅的影响,得到阻尼在最高运行速度下应取的范围.研究结果表明:在质量、刚度、轨道不平顺波长和幅值一定的情况下,稳态振幅的大小取决于运行速度和阻尼,且稳态振幅随着运行速度的增大而增大,随着阻尼的减小而增大;以磁悬浮安全性指标为约束,在最高运行速度600 km/h情况下阻尼应大于6905 Ns/m.

关键词：改进型悬浮架系统悬浮力轨道不平顺稳态振幅阻尼

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多自由度振动台的发展与控制技术

液压与气动 2014年第1期 1-6页

作者：韩俊伟张连朋哈尔滨工业大学机电工程学院

该文介绍了国内外多自由度振动台的主要应用领域、需求状况和发展趋势;对超大规模多自由度振动台的并联机构进行运动学、动力学分析;分析了振动台台体的自振频率与加速度响应一致性之间的关系,介绍了振动台台体设计的基本原则,最后从自... 详细信息

该文介绍了国内外多自由度振动台的主要应用领域、需求状况和发展趋势;对超大规模多自由度振动台的并联机构进行运动学、动力学分析;分析了振动台台体的自振频率与加速度响应一致性之间的关系,介绍了振动台台体设计的基本原则,最后从自由度合成与分解、运动学分析、同步控制三个方面分析了超大规模多自由度振动台的控制方法。

关键词：振动台台体设计自由度运动学同步控制

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永磁轨道参数优化和悬浮力特性研究

中国机械工程 2023年第19期34卷 2370-2380页

作者：张明亮杨大伟李明远杨新梦刘丽茹张连朋石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室成都610031 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室兰州730070 中国铁路哈尔滨局集团有限公司三棵树车辆段哈尔滨150000

面向高温超导钉扎磁悬浮列车,提出了一种利用田口正交方法优化永磁轨道参数的方法,通过有限元法研究了Halbach型双峰永磁轨道的尺寸对磁场的影响,以综合磁场性能最佳为目标对影响因素进行了优化。基于冻结镜像模型提出了等效处理高温超... 详细信息

面向高温超导钉扎磁悬浮列车,提出了一种利用田口正交方法优化永磁轨道参数的方法,通过有限元法研究了Halbach型双峰永磁轨道的尺寸对磁场的影响,以综合磁场性能最佳为目标对影响因素进行了优化。基于冻结镜像模型提出了等效处理高温超导体的方法(简称等效处理方法),并通过实验数据验证了该方法的正确性。研究结果表明,永磁轨道截面高度对平均磁感应强度和单位质量平均磁感应强度的影响远超截面宽度对它们的影响,纯铁厚度为非显著影响因素;基于等效处理方法得到的悬浮力随悬浮间隙的减小而增大;优化永磁轨道提供的悬浮力为实验永磁轨道提供悬浮力的1.5倍,悬浮刚度随高温超导体行数的增大迅速增大。

关键词：高温超导钉扎磁悬浮列车永磁轨道田口法参数优化悬浮力

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简论对高大中锋的防守

运动 2012年第14期 35-36页

作者：张连朋山东省青岛第二十一中学山东青岛266042

在篮球比赛中,高大中锋频繁活动于双方攻防最集中的区域,因为具备身高和体重等方面的优势,在进攻中具备强大的攻击力。球队的进攻体系经常是围绕高大中锋展开的,他们是各个球队中的进攻中坚和灵魂,对全队的比赛胜负起着关键性的作用,每... 详细信息

在篮球比赛中,高大中锋频繁活动于双方攻防最集中的区域,因为具备身高和体重等方面的优势,在进攻中具备强大的攻击力。球队的进攻体系经常是围绕高大中锋展开的,他们是各个球队中的进攻中坚和灵魂,对全队的比赛胜负起着关键性的作用,每个球队也都非常重视对高大中锋的防守。针对不同的比赛情况、不同类型的高大中锋,运用合理的多种防守方法,遏制高大中锋的进攻。

关键词：篮球高大中锋防守方法

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排球分层模式教学浅谈

青少年体育 2012年第1期 88-89页

作者：张连朋青岛第二十一中学山东青岛266042

把排球分层教学思想贯穿于体育教学对象、教学目标、教学内容、教学方法和评价方法之中,对不同的教学层次提出相应的目标和要求。运用不同的教学手段,关注个体差异与不同需求,调动学生学习的兴趣和主观能动性,使不同层次的学生都能尝试... 详细信息

把排球分层教学思想贯穿于体育教学对象、教学目标、教学内容、教学方法和评价方法之中,对不同的教学层次提出相应的目标和要求。运用不同的教学手段,关注个体差异与不同需求,调动学生学习的兴趣和主观能动性,使不同层次的学生都能尝试到成功,为更有效地实施排球教学提供了参考。

关键词：排球分层模式教学