【摘 要】
：
轧机振动一直是板带材轧制生产中普遍存在并难于解决的问题.针对冷轧机主传动系统由于外界不确定性扰动导致的扭振问题,提出一种自适应预定性能控制策略,有效抑制了轧机主传动系统的扭转振动.基于拉格朗日动力学方程,考虑刚度、摩擦及电动机死区等非线性特性和外界不确定性扰动对轧机主传动系统的影响,建立具有下三角结构的轧机主传动系统模型.针对该不确定性非线性模型设计一种自适应预定性能控制器(Adaptive prescribed performance controller,APPC),并利用Lyapunov稳定性理论对
【机 构】
：
燕山大学电气工程学院 秦皇岛 066004;智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心 秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院 秦皇岛 066004
论文部分内容阅读
轧机振动一直是板带材轧制生产中普遍存在并难于解决的问题.针对冷轧机主传动系统由于外界不确定性扰动导致的扭振问题,提出一种自适应预定性能控制策略,有效抑制了轧机主传动系统的扭转振动.基于拉格朗日动力学方程,考虑刚度、摩擦及电动机死区等非线性特性和外界不确定性扰动对轧机主传动系统的影响,建立具有下三角结构的轧机主传动系统模型.针对该不确定性非线性模型设计一种自适应预定性能控制器(Adaptive prescribed performance controller,APPC),并利用Lyapunov稳定性理论对所设计的控制器进行严格的理论证明,得出系统的有界稳定性.针对某厂2 030 mm冷连轧机主传动系统进行Matlab数值仿真分析,试验结果表明轧辊转速跟踪误差被严格地限制在预定域内,有效避免了扭振现象的产生.通过性能函数的引入,为轧机的扭转振动问题提供了一种有效的控制策略.
其他文献
随着航天、航空、国防、汽车等制造技术领域对金属产品轻质化、强韧化的要求不断提高,塑性失稳成为制约其整体成形的难题之一,高效准确预测和预防薄壁构件成形过程中起皱失稳缺陷具有十分重要的意义.以楔形件拉伸试验作为研究对象,通过建立楔形件数值失稳起皱模型,结合分岔原理,提出一种板壳起皱极限图(Wrinkling limit diagram,WLD)数值求解及绘制方法.针对在金属板壳试件成形过程中应力加载路径对起皱失稳的显著影响,通过分析楔形件不同区域的应力加载路径,探究板壳变形时应力加载路径对临界起皱极限的影响.
动力电池环境适应性,尤其是低温性能受限严重制约新能源汽车在高寒地区的安全、耐久、高效和长里程运行.为解决动力电池低温预热难题,提出一种基于短时大电流自放电的电触发极速自加热方法,以18650类锂离子动力电池为研究对象,分析加热过程中的动力电池产热及温升特性,进而设计基于动力电池温度预测的极速加热控制策略;结合COMSOL仿真系统模拟动力电池加热效果,进而开发带有极速加热样机的测试平台,测试结果表明,该方法可以实现快达0.65℃/s的瞬时加热速率,在87 s内将动力电池从环境温度-20℃加热到20℃,目标温
针对四轮毂电机独立驱动汽车各轮力矩解耦可控的特点,分析车辆转向受力对四轮独立驱动电动汽车行驶稳定性的影响,提出四轮独立驱动电动汽车转向稳定性控制策略,为四轮独立驱动电动汽车四轮转矩协调控制,提升整车行驶稳定性提供了思路.基于模型跟踪控制的思想,采用分层控制思想设计控制器,控制器包含参考模型、顶层控制器、底层控制分配器.采用带质心侧偏角约束的2自由度车辆模型作为参考模型,设计出一种新的非线性联合滑模变结构主动控制的顶层控制器,该方法可以在一定程度上实现车辆横摆角速度和质心侧偏角的解耦控制,避免了横摆角速度和
提出一种基于滤波/映射边界描述的壳-填充结构拓扑优化方法,用以实现壳-填充结构宏观拓扑构型和填充区域材料微观分布协同优化.该方法针对宏观单元密度引入两步Helmholtz滤波映射和空间梯度范数归一化,用以描述壳层区域和填充区域几何特征;基于惩罚的固体各向同性材料方法设计微观结构,基于均匀化理论分别获得壳层实体区域和填充孔隙区域等效弹性矩阵,在此基础上发展出融合壳-填充几何特征信息的材料插值模型;基于所提出的材料插值模型,建立以最小应变能为目标,双体积比约束下的多尺度拓扑优化模型并进行求解;以悬臂梁和MBB
如何准确评估废旧主轴的剩余寿命是其可再制造性评估的关键.基于此,针对废旧主轴的疲劳断裂失效现状,综合考虑裂纹闭合效应,加入裂纹拓展有效因子,提出一种基于非线性连续疲劳损伤模型的主轴剩余寿命评估模型.为提高主轴S-N曲线的拟合精度,疲劳试件是通过原废旧主轴的轴身经线切割加工而成,将主轴谐响应分析获得的六级最大应力,作为拉压疲劳试验的循环应力,从而获得接近实际主轴的S-N曲线.对于主轴剩余寿命评估模型参数求解问题,把试验得到的数据和参数通过非线性拟合中的最小二乘法,构建关于应力和寿命的S-N曲线,采用Pyth
轮轨噪声是铁路噪声的主要组成部分,而车轮辐射噪声是轮轨噪声的重要来源.因此,开发低噪声车轮是降低铁路噪声的重点之一.以我国某直辐板高速列车车轮为基体,设计9种阻尼车轮,利用2.5维有限元法和2.5维声学边界元法考虑车轮旋转对包括标准车轮在内的共10种车轮进行振动声辐射计算.研究结果表明,在径向轮轨力激励下,考虑车轮旋转得到的车轮辐射声功率级总是大于未考虑旋转时的结果,最大相差3.55 dBA,并且是否考虑车轮旋转甚至会得到相反的降噪结论;约束阻尼车轮的最佳降噪效果要优于自由阻尼车轮的最佳降噪效果;对于相同
高速动车组地板局部共振现象时有发生,对车辆运行舒适性造成极大的负面影响.以某型高速动车组车辆为研究对象,结合地板振动测试与仿真分析,探究地板局部共振的成因机理和控制措施.建立包含铝蜂窝地板及地板弹性支撑的精细化动车组车体有限元模型,并基于车体模态参数及地板振动响应测试结果对模型进行校验.基于该模型,通过仿真分析发现:由于地板局部刚度不足使得地板模态频率较低,而通过转向架悬挂传递至车体的激励频率与地板模态频率接近,导致地板局部共振发生.据此,分别提出加装波纹板的局部刚度优化和基于加速度响应最优的动力吸振两种
利用粒子动态分析仪和高速摄影系统,研究不同注压下的锥形液膜流动、破碎及雾化特性,分析不同注压下液膜流动速度对液膜破碎的作用以及喷雾质量参数的变化规律,并结合相应试验数据求解了锥形液膜的色散方程,验证了注压对液膜破碎的影响.结果表明,随着注入压力增大,喷嘴流量增大,喷嘴液膜破碎长度下降,喷雾锥角先增加后趋于稳定,雾场SMD(索特尔平均直径)减小,雾滴流动速度增大,液膜切向速度对锥形液膜的作用效果显著;旋流槽数的增加使液膜速度增加,喷雾锥角减小,雾滴流速增大,雾场浓度增加且均匀性更好;通过求解色散方程得到了液
尽管大功率超声波焊接更适合异种金属的焊接,在汽车轻量化上应用的研究较少.研究6061-T6铝合金与纯铜、6061-T6铝合金与DC04钢大功率超声波焊接的界面及接头性能,主要包括界面的温升、中间相的生成以及接头的力学性能、拉伸断口形貌.结果表明,在钢/铝超声波焊接中,在焊接时间1s、压力1.98 kN和振幅27 μm时,界面生成厚度为1.70 μm、主要成分为FeAl3和Fe2Al5且连续分布的中间相;近一半的超声功率转化为界面能量;焊接区域面积明显大于焊头端面;界面发生了较大的塑性变形,存在明显的机械互
针对综合调度领域中关于设备维护的问题,提出动态调整设备开始维护时间的调度算法.算法在定义设备超负荷运行时间的基础上,按照加工设备与加工工序的对应顺序,首先调度叶结点工序分类集,再以实际加工完毕时间与设备预计维护时间差值最小的原则,利用动态规划的方法依次采用“关键路径法+短用时+层优先”的顺序调度工序集工序,判断设备是否存在超负荷的情况调整设备的维护始点,最后依据设备超负荷的具体情况决定设备开始维护的实际时间.通过实例表明,算法能够有效减少设备的超负荷运转,并提高设备利用率.