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基于传动模型重构的永磁同步直线电机机械参数辨识

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1597-1607,I0029页

作者：鲍明堃周扬忠钟天云福建省新能源发电与电能变换重点实验室(福州大学) 福建省福州市350108

针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)机械参数辨识中存在模型不准确、辨识参数耦合、辨识精度低等问题,该文提出一种基于传动模型重构的机械参数辨识算法。首先,根据重构模型建立扩张状态观测器得... 详细信息

针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)机械参数辨识中存在模型不准确、辨识参数耦合、辨识精度低等问题,该文提出一种基于传动模型重构的机械参数辨识算法。首先,根据重构模型建立扩张状态观测器得到动子质量和摩擦力、电磁推力、质量辨识初值的耦合信息;其次,为消除这种耦合,提出一种两级式的动子质量解耦辨识策略。再次,根据PMSLM的摩擦特性,构造一种综合考虑速度和加速度影响的摩擦力模型,更精确地描述真实摩擦力。最后,搭建基于机械参数辨识算法的控制系统,通过仿真和实验验证,证明所提辨识算法的有效性。

关键词：永磁同步直线电机机械参数辨识扩张状态观测拓展卡尔曼滤波解耦摩擦力模型

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电液作动器摩擦补偿指令滤波控制研究

机械设计与制造 2024年第4期398卷 258-263页

作者：叶宁周登宝任广安宋锦春沈阳理工大学自动化与电气工程学院辽宁沈阳110159 长沙理工大学汽车与机械工程学院湖南长沙410114 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

为了满足泵控电液作动器(EHA)高精度控制的要求,提出一种基于摩擦补偿的全状态反馈自适应鲁棒指令滤波控制的控制方法。随着泵控EHA高压化趋势的发展,作动器摩擦成为影响控制精度的主要因素。改进的摩擦力模型由于结构简单且能够捕获非... 详细信息

为了满足泵控电液作动器(EHA)高精度控制的要求,提出一种基于摩擦补偿的全状态反馈自适应鲁棒指令滤波控制的控制方法。随着泵控EHA高压化趋势的发展,作动器摩擦成为影响控制精度的主要因素。改进的摩擦力模型由于结构简单且能够捕获非线性摩擦的主要特征而被应用。为了解决EHA系统中的参数不确定性和模型不确定性问题,提出了自适应鲁棒指令滤波反步控制方法。其优势在于克服了传统反步控制中的“复杂性爆炸”问题,减小了系统在线负担。控制器保证系统达到渐进跟踪性能,通过系统仿真实验验证了算法的有效性。

关键词：指令滤波控制 EHA 摩擦力模型全状态反馈

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滑移隔震支座的试验研究及力学模型

工程力学 2010年第12期27卷 40-45页

作者：荣强盛严程文瀼烟台大学土木工程学院山东烟台264005 东南大学土木工程学院江苏南京210096

通过滑移隔震支座的试验研究,探讨了静摩擦系数、动摩擦系数的变化趋势及滑动摩擦系数的影响因素,研究滑移隔震支座的恢复力特性。试验研究表明:静摩擦系数和动摩擦系数都与竖向压力的大小有关,随着竖向压力的增大而逐渐减小;滑动摩擦... 详细信息

通过滑移隔震支座的试验研究,探讨了静摩擦系数、动摩擦系数的变化趋势及滑动摩擦系数的影响因素,研究滑移隔震支座的恢复力特性。试验研究表明:静摩擦系数和动摩擦系数都与竖向压力的大小有关,随着竖向压力的增大而逐渐减小;滑动摩擦系数随滑动速度的增大而增大;滑动摩擦系数与频率有关,总的趋势是随着激励频率的增大,摩擦系数增大;滑移隔震支座加硅脂润滑后摩擦系数明显降低;高频激励下摩擦滑移隔震支座的恢复力模型宜采用理想弹塑性模型,低频激励下宜采用刚塑性模型。最后,指出已有摩擦力模型存在的缺陷,并根据试验结果建议了一个新的摩擦力模型,分析表明该模型与试验数据拟合较好。

关键词：基础隔震滑移隔震支座试验研究频率硅脂摩擦力模型

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挖掘机液压系统非线性摩擦的辨识与补偿

机床与液压 2023年第20期51卷 163-170页

作者：杨超赵佳伟马伟殷晨波杨中良王大宇南京工业大学车辆与工程机械研究所江苏南京211816 三一重机有限公司江苏苏州215300 三一集团有限公司湖南长沙410000 中国工程机械工业协会山西太原030000

针对挖掘机电液比例控制系统受到液压缸非线性摩擦导致系统稳定性和控制精度降低的现象,提出利用改进粒子群算法和前馈补偿相结合的策略,对控制系统进行优化,以提高系统位移跟踪精度。建立电液系统模型,并用改进的Stribeck模型描述非线... 详细信息

针对挖掘机电液比例控制系统受到液压缸非线性摩擦导致系统稳定性和控制精度降低的现象,提出利用改进粒子群算法和前馈补偿相结合的策略,对控制系统进行优化,以提高系统位移跟踪精度。建立电液系统模型,并用改进的Stribeck模型描述非线性摩擦。通过改进的粒子群算法对模型参数进行辨识优化,根据结构不变性原理设计出一种动态摩擦前馈补偿方法。在此基础上,进行正弦信号、高速工况和低速工况实验。实验结果表明:提出的Stribeck模型和摩擦补偿控制方法可以有效改善低速爬行和平峰现象,并使轨迹追踪精度提高45%左右。

关键词：电液比例控制系统非线性摩擦力模型粒子群算法前馈补偿器

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乘用车车门摩擦异响预测研究

乘用车车门摩擦异响预测研究

作者：张宇彪重庆大学

学位级别：硕士

近十多年以来,异响性能已经成为人们对汽车品质主观评价的重要依据,如何提升汽车的异响性能成了各主流汽车厂商关注的焦点。摩擦异响是汽车主要的异响形式之一,属于非线性强迫振动问题,目前尚无快捷而准确的摩擦异响预测方法,因此在汽... 详细信息

近十多年以来,异响性能已经成为人们对汽车品质主观评价的重要依据,如何提升汽车的异响性能成了各主流汽车厂商关注的焦点。摩擦异响是汽车主要的异响形式之一,属于非线性强迫振动问题,目前尚无快捷而准确的摩擦异响预测方法,因此在汽车产品开发中难免存在许多相关设计缺陷,导致产品摩擦异响问题频发,不得不依赖“发现-解决”的样车调校方式改进产品异响性能,这种方式严重增加了汽车开发周期和成本。本文针对乘用车车门摩擦异响开展预测研究,旨在发展一种普遍适用的摩擦异响快速预测方法,期望为汽车设计阶段的摩擦异响性能预判与改进提供支持,进而缩减汽车产品开发的周期与成本。包含摩擦副的汽车结构振动系统可看成局部非线性振动系统,局部存在的摩擦副可处理为等效模型,用以表征摩擦力输出与摩擦副相对运动输入之间的非线性映射关系。借助成熟算法和叠加原理求解主体线性系统在一次激励力和摩擦力共同作用下的振动响应,从而实现整个局部非线性系统振动响应的快速预测。利用自行研制的滑块-跑道型摩擦实验台,详细研究了粘滑运动中最大静摩擦力与驻留时间(或外力施加速度)的关系、滑动段速度与滑动摩擦力的映射关系、滑动摩擦力随摩擦副磨损状态的变化特性以及摩擦力的随机特性,并基于摩擦实验数据,建立了一种可表征动、静摩擦力过渡过程的完整连续经验摩擦模型。与实验结果对比表明,该模型基本可以描述动、静摩擦力过渡过程中滑动摩擦力与滑动速度之间的关系。结合所建立的摩擦副等效模型,预测了包含固定摩擦边界的悬臂梁系统在外部激励下的振动响应,与激振试验实测振动响应对比表明,各激振工况的预测误差均小于5%。基于结构有限元模型的表面节点法向振动速度提出表征结构异响风险程度的特征量ANVL。仿真结果表明,悬臂梁简单结构和车门复杂结构的ANVL与空间参考点总声压级皆明显呈线性相关关系,因此,可通过ANVL值快速预估结构强迫振动辐射的声压级或异响风险。将上述方法应用于某乘用车车门的摩擦异响预测,结果表明,解算规模近百万自由度,利用微机计算2秒强迫振动响应历程仅需1.39 h机时,在给定路谱激励工况下预估该车门的异响风险等级为严重级,可见,本文的摩擦异响预测方法满足工程实用要求。

关键词：摩擦异响摩擦振动摩擦力模型摩擦实验振动异响预测