针对电液伺服振动台受参数变化、外部干扰影响,加速度响应信号跟踪精度降低的问题,本文通过三状态控制提高稳定性;为进一步提升加速度响应跟踪精度,提出最小控制合成算法与三状态结合的控制器。依据振动台理论模型,推导了液压缸位移与电液伺服阀输入电流之间的传递函数。采用极点配置方法,确定三状态控制反馈、前馈控制器参数;设计参考模型参数,提升最小控制合成收敛速度。对电液伺服振动台进行加速度信号跟踪试验。仿真结果表明:相比三状态控制控制器,在正弦波与随机波输入信号下,TVC-MCS复合控制器信号跟踪误差降低。比较频率特性曲线,TVC-MCS复合控制器幅度相位延迟降低,有效提升了加速度跟踪性能。

实际工程中大多数结构是处于变化较大的环境中,如:温度的变化等.由于环境的变化,将会导致结构的设计及计算发生相应的变化 .为此以球支座结构、伞状分布的拉索稳固的天线杆为研究对象,在天线杆处于温度变化较大的环境中,应用力学基本原理与算法,给出了在温度变化影响下,该天线杆的稳定性及安全系数的计算方法.该计算方法符合工程实际,对同类或近似产品的分析具有一定的借鉴作用.

讨论了多途时延估计方法-WRELAX应用于提取爆炸声信号的多途结构．理论上此方法是有效的，但由于发射信号的畸变使得时延估计变得困难，与此同时信道多途的复杂化也将降低其性能．本文首先对该方法进行计算机仿真并对2002年南中国海域实验数据进行多途结构分析，结果表明，当对爆炸声信号波形进行适当选取后，此方法是有效的并能得到一定精度的时延估计．

精确测定目标信号到达不同水听器的时延差是被动测距声呐正常工作的基础.文中先是采用一阶线性递归滤波器对相关函数进行滑动平均,剔除了待处理数据中的野点,而因此引入的延迟仅为3～4ms;然后再用基于自适应噪声抵消器的参数估计器对测量值(距离的估计)进行后置滤波和跟踪,该滤波器收敛和稳定时间需要0.5～1min,快于传统的Kalman滤波器(稳定最少需要5min),这对实现被动测距声呐对快速目标的跟踪是有很大意义的.最终系统实现了对慢速及快速目标(如鱼雷)的跟踪和滤波输出.

为了提升挖掘机自动化水平,减少传感器使用数量,节约控制成本,本文设计了基于高增益观测器的滑模控制器,控制挖掘机铲斗轨迹。建立了挖掘机关节空间与驱动空间位移、速度与力之间的关系,对挖掘工况中常见的以定切削角直线整平作业进行了轨迹规划,并得到相应驱动空间中液压缸杆位移规划曲线。以伺服阀输入电压为控制输入,建立了挖掘机驱动空间,即伺服液压系统数学模型。其次在匹配不确定性与非匹配不确定性存在条件下,采用基于高增益观测器的滑模控制使液压缸杆位移跟踪规划值,并基于奇异摄动理论证明了闭环控制系统的稳定性。相较于以挖掘机关节转矩为控制输入,本文采用伺服阀电压作为控制输入更为直接且易于实践。采用高增益观测器对状态观测,可减少传感器的使用数量,节约整机控制成本。控制器的设计对一类问题具有广泛意义...

针对目前具有提升功能的柔性铰链设计较少的情况,设计了一种新型提升平板折展柔性铰链(the lifting lamina emergent joint,L-LEJ),给出了其三维结构,采用伪刚体模型法推导了该提升铰链的拉伸等效刚度计算公式。通过对设计实例进行有限元仿真分析,并与应用公式计算得到的拉伸等效刚度理论值进行对比,得到拉伸刚度的理论值与仿真值基本一致,误差在5%以内,验证了拉伸等效刚度计算公式的正确性。最后,通过9组不同结构参数设计实例的理论计算和仿真分析,进一步验证了该拉伸等效刚度计算公式的有效性。

为了获得准确的齿轮传动系统动态响应,分别采用直接法和静态子结构法提取箱体动力学参数,采用广义有限元法建立了齿轮箱动力学模型,即齿轮-轴-轴承-箱体全耦合动力学模型。以单级直齿减速器为研究对象,对比了直接法和静态子结构法耦合箱体后系统动态特性的差别,计算了耦合箱体前后系统的固有频率、动态啮合力和轴承支反力,分析箱体柔性对齿轮传动系统动态特性的影响。结果表明计算多自由度系统时,静态子结构法速度快于直接法;耦合箱体引入了箱体柔性,降低了系统固有频率;且在全转速下箱体柔性对轴承支反力的影响比对齿轮啮合力更大。

为更加真实有效地分析正交面齿轮弯曲强度,本文推导了正交面齿轮齿面方程及齿根过渡曲面方程,构建了正交面齿轮的全部齿廓,并利用Pro/E软件分别生成了两种全齿廓正交面齿轮三维实体模型。基于内切抛物线理论分析论证了正交面齿轮的最大弯曲应力位置是在沿齿高方向齿面的上半部分而非齿根处。利用ANSYS软件分别对齿顶圆角和齿顶尖角插齿刀所切制的两种面齿轮三齿模型进行了弯曲强度分析。研究结果表明,齿顶圆角插齿刀所切制的齿根过渡曲面提高了正交面齿轮的弯曲强度。

动力卡盘是机床夹具的重要部件,针对现有动力卡盘用液压回转油缸的配油问题,提出一种用液压滑环配油的新型液压回转油缸方案,将圆弧深槽端面油膜密封技术应用到液压滑环中,并在考虑粘度变化情况下对密封端面处的泄漏特性进行理论分析.通过实验证明,理论分析是正确的,并可以将液压回转油缸的转速提高到10 000 r/m,为液压回转油缸的实际应用提供了参考.

液压冲击器的工作性能中最重要的是冲击能,冲击能又与冲击频率密切相关.文中首先从自反馈液压冲击器的工作原理出发,根据此冲击器的运动情况,给出了冲击器的活塞杆的冲程与回程的动力学方程,又通过变步长的四阶龙格-库塔法,求解冲程和回程的动力学方程,得出活塞杆运动过程中时间与活塞杆行程的对应关系,最终在理论上得到了此液压冲击器的冲击频率.利用理论计算的方法来研究冲击过程,能够提高设计过程中参数选择的正确性,提高设计工作效率.