一、复杂机电系统全局耦合模型的建模（论文文献综述）
葛浩然[1]（2021）在《爬壁机器人机电耦合动力学与轨迹跟踪控制研究》文中研究说明论文为了扩展履带行走装置在爬壁机器人领域的应用范围,结合国家自然科学基金项目“多履带行走装置机电耦合动力学及自适应控制”（No.51775225）,设计了一种负压吸附方式与双履带装置相结合的爬壁机器人,并分析研究了该爬壁机器人机电耦合动态特性以及轨迹跟踪控制方法。分析了任意位姿下爬壁机器人作业的安全负压区域,建立了爬壁机器人运动装置的运动学、动力学以及机电耦合模型,分析了无刷直流电机与虚拟样机联合仿真下的动态特性,为爬壁机器人作业环境进行路径规划并设计运动控制与轨迹跟踪自适应控制算法,并搭建物理样机进行了验证实验。首先叙述了国内外爬壁机器人、机电耦合力学以及轨迹跟踪控制等技术的研究现状,表述了本文爬壁机器人的设计标准,分析了机器人在直行位姿以及任意位姿下的安全负压,为爬壁机器人安全吸附提供理论依据。基于履带行走装置的运动特性,建立了爬壁机器人的运动学以及动力学模型,根据无刷直流电机的工作原理,搭建了基于Simulink的无刷直流电机数学模型,并且在Recurdyn的环境下搭建了爬壁机器人虚拟样机模型,建立了Simulink/Recurdyn机电耦合联合仿真模型。基于运动学、动力学模型,编写了MATLAB程序完成了直行、逆时针转弯以及顺时针转弯下的稳态运动仿真分析;基于无刷直流电机模型,分析其突加负载下的动态响应特性;基于机电耦合模型,对直线上行、右下转弯以及右上转弯进行了联合仿真,分析得到了两侧履带速度、质心速度以及电机参数随时间的变化规律,结果表明机电耦合模型的正确性。基于栅格法对爬壁机器人作业环境建立模型,用栅格来表示环境中的自由空间和障碍物,以保证路径避开障碍以及最优为规划原则,应用蚁群算法进行全局路径规划。为方便操作人员操作机器人工作,设计了爬壁机器人运动控制策略,并且基于UWB/IMU定位技术设计Lyapunov自适应轨迹跟踪控制器,搭建了爬壁机器人实验样机,完成了运动控制与轨迹跟踪控制实验,为提高爬壁机器人自动化提供了参考依据。
马天奇[2]（2021）在《无齿轮磨机驱动关键技术研究》文中研究表明无齿轮磨机是当今矿山设备大型化、节能化发展趋势下的产物,具有大功率、效率高、耗能少、可靠性强的优点。本文在国家自然科学基金项目“多履带行走装置机电耦合动力学及自适应控制”（No.51775225）的支持下,对无齿轮磨机驱动的关键技术进行了研究,对驱动用电机进行结构和电磁设计;搭建了无齿轮磨机驱动的矢量控制系统,对其调速性能与抗负载扰动能力进行分析;建立了无齿轮磨机的机电耦合模型,并对仿真结果进行了理论验证。首先综述了无齿轮传动技术、交流电机矢量控制和机电耦合问题的国内外研究现状。对比不同驱动电机的特点,选择永磁同步电机作为无齿轮磨机驱动用电机,并结合无齿轮磨机驱动的结构组成,对其转子结构、定子结构与定子绕组进行了初步设计。系统地分析了磨机工作状态下介质的运动状态,对磨机工作参数的理论计算方法进行了推导,为本文的仿真分析提供理论基础。结合二维电磁场及有限元法的基本原理,建立了无齿轮磨机驱动用永磁同步电机的二维电磁场有限元模型。通过对电机齿槽转矩的产生机理进行分析,选取极弧系数与磁钢偏心距为参数进行优化。研究表明,优化后的永磁磁极结构对电机的齿槽转矩有明显的削弱作用,可以有效改善其引起的振动、噪声等问题。以此为基础在Maxwell2D中分析了电机空载性能参数及负载运行特性,证明无齿轮磨机驱动用永磁同步电机设计的合理性。推导并建立了无齿轮磨机驱动用永磁同步电机的状态方程与数学模型,系统地介绍了永磁同步电机的矢量控制原理与SVPWM算法,并在MATLAB/Simulink中搭建了无齿轮磨机驱动矢量控制系统,完成了转速和负载突变工况的仿真分析。结果表明,基于id=0的矢量控制策略的无齿轮磨机驱动系统的调速性能和抗负载扰动能力较好,可以应对磨机不同工况下的转速需求与动态给、排料对驱动系统的影响。为了获得无齿轮磨机驱动在更接近实际运行条件下的性能,利用多体动力学软件RecurDyn建立了无齿轮磨机筒体的离散元-动力学虚拟样机模型,通过软件间的接口,完成了无齿轮磨机驱动机电耦合的RecurDyn-Simulink仿真模型的搭建。由磨机启动过程的仿真结果,对介质运动状态与驱动系统性能进行了分析。将仿真结果与理论计算值进行对比,验证了机电耦合仿真模型的正确性。本文建立了无齿轮磨机驱动用永磁同步电机的二维电磁有限元模型,优化永磁体参数有效削弱了电机齿槽转矩。设计了无齿轮磨机驱动矢量控制系统,并搭建了机电耦合仿真模型。论文的研究方法可以为无齿轮磨机驱动关键技术的研究提供参考。
王立标[3]（2021）在《磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究》文中认为为提高车辆的抗侧倾性能,主动横向稳定杆技术已成为研究的热点。磁阻电机式主动横向稳定杆采用磁阻电机作为驱动装置,与无刷直流电机和液压泵驱动的主动横向稳定杆相比,具有结构简单、无退磁、响应快及良好的抗堵转能力的优点。然而,磁阻电机式主动横向稳定杆是由机械、电磁和电气控制参数多参量耦合的典型机电复合传动系统。针对系统存在多参量耦合特性,本文从机电耦合角度出发,开展机械-电磁耦合下系统的非线性振动和电气-电磁耦合下功率变换器的非线性特性及其控制研究。本文的主要研究内容如下:（1）设计了应用于车辆主动横向稳定杆的磁阻电机。通过建立车辆侧倾平衡方程,计算出适用于车辆的磁阻电机目标转矩。根据目标转矩,间接计算出磁阻电机的额定功率,并基于经验法设计了相应的磁阻电机。最后采用有限元和加载实验对电机进行性能验证,得出转速运行在1500r/min时,电机能获得3Nm的平均转矩,验证了所设计的磁阻电机满足车辆横向稳定杆系统抗侧倾力矩的需求。（2）磁阻电机非线性磁链曲线建模。磁场是机械系统与电磁系统耦合的桥梁,获得磁链模型是分析系统机电耦合特性的基础。为研究磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合特性,设计了反馈层含logistics映射的CDRNN网络,基于该网络对磁阻电机非线性指数磁链模型的参数进行估计,获得了磁阻电机非线性磁链解析模型。将解析模型计算的磁链值与实验数据进行比较,得出磁链误差不超过0.015Wb,验证了提出的解析磁链模型的有效性。（3）机械-电磁耦合下系统非线性特性分析。基于拉格朗日-麦克斯韦方程建立了磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合动力学模型,利用多尺度法对其进行求解,获得了系统在稳态运动时的主共振振幅方程以及系统稳定性的确定方程,并进一步采用数值和实验法分别对系统在负载激励下的非线性特性进行了研究,通过对系统的加速度及其单位频谱采集计算,得出系统在负载低频激励时不仅存在基频分量的振动,还存在非整数倍谐波振动分量,表明系统在低频负载激励下会产生相应的非线性振动。（4）电机功率变换器的电气-电磁耦合特性研究。在磁阻电机不对称半桥功率变换器的工作状态分析基础上,建立了其励磁、续流和退磁三状态的时域模型,并考虑控制系统参数的影响,基于电流的边界特性获得了功率变换器的分段离散模型。通过不动点稳定性理论对功率变换器的分段离散模型进行了周期1下的稳定性分析,得到了控制与电磁参数耦合下系统临界稳定的边界条件。采用数值和实验法对磁阻电机功率变换器存在电气-电磁参数耦合下的动力学特性进行了研究,得出当系统参数进入特定区域时电机电流功率谱出现连续性,表明系统存在复杂的非线性特性。（5）基于反演滑模的自适应控制系统设计及实现。考虑系统存在外部干扰的情况,设计了自适应反演滑模控制器以提高车辆抗侧倾性能,并基于Car Sim和MATLAB/Simulink联合仿真平台对车辆在双移线工况下进行仿真验证。在考虑不平路面干扰下,相比于被动稳定杆和滑模控制法,提出的自适应反演滑模法能有效降低车辆的侧倾角。为进一步验证控制方法的有效性,设计了控制系统的软硬件,并搭建了可模拟不平路面激励的试验台架。通过实验得出在不平路面激励下,所设计的控制器使车辆的侧倾角得到了控制,验证了本文提出的自适应反演滑模控制方法的有效性。综上所述,本文建立了磁阻电机式主动横向稳定杆机电复合传动系统的机电耦合动力学模型,进行了相关参数激励下的非线性动态特性研究。开发了基于反演滑模的车辆侧倾自适应控制系统及模拟不平路面激励下的性能试验平台。论文的研究工作为提高车辆机电传动部件的可靠性和改善车辆抗侧倾性能提供了参考。
许亚鹏[4]（2021）在《被动柔性变刚度执行器及其特性研究》文中提出在康复训练、助行助力、机械假肢、工业生产、特种任务等人-机器人或机器人-环境物理交互中,高安全性和强柔顺性是交互式机器人的两个共性关键指标。关节是驱动机器人本体运动并满足这两条关键指标的核心执行器。从物理硬件层面,在执行器传动链上引入弹性元件,执行器将具备固有柔顺属性,称为被动柔性执行器,可大大降低反射惯量和柔顺控制难度,且具有一定的被动弹性储能和力感知能力,人机交互体验好,固有安全性高。相比于传统的刚性传动执行器或定刚度弹性执行器,可变刚度执行器（Variable Stiffness Actuator,VSA）具备刚度调节范围广、被动弹性储能容量大、任务适应能力强、控制带宽灵活性好、安全性高等优势,适合于要求兼顾安全性和控制精度的物理交互型机器人。然而,额外引入的调刚机构大大增加了 VSA的设计复杂性和控制难度。如何通过紧凑性设计使VSA同时具备大范围、高速度、低能耗、弱耦合的主动刚度调节能力、精确的弹性力/力矩感知能力、较高的功率密度,是性能优异的VSA所面临的重大挑战。而VSA无法避免的非线性运动耦合扰动及系统复杂不确定性导致的控制器设计难度则是对其精确运动控制与拓展应用的主要障碍。本研究以突破上述挑战和障碍为目标,围绕变刚度执行器的设计与控制及其特性,进行相关理论、方法、技术与实验研究,主要内容如下:（1）以刚度调节范围广、响应快、阻力小为三大首要设计目标,结合现有变刚度原理优势,提出变弹性体结构参数的变刚度原理,设计相应的弹性元件及其应用方案,然后建立执行器的刚度模型,仿真分析所提出原理的刚度、弹性扭矩、被动弹性能及调刚阻扭矩的变化特性,并详细分析执行器最大弹性偏转量的多种约束条件,进而设计相应的约束机构,以保证执行器的弹性力力矩感知能力。（2）从旋转式VSA的应用背景出发,分析其基本构成,进而确定设计要求,然后提出VSA的总体设计方案,结合所提出的变刚度原理与VSA总体设计方案,对关键元件的选型进行分析,完成被动柔性变刚度执行器的机-电-控系统物理样机开发（命名为S3VSA）,最终对所开发的S3VSA进行调刚性能测试,辨识其静态刚度特性、考察其调刚速度和实际调节能耗,并分析其调刚分辨率的变化特性。（3）针对S3VSA的运动耦合扰动抑制问题,提出了基于扰动观测器的双环非线性控制器。首先,建立执行器的动力学模型并分析系统扰动,根据误差动态设计出非线性扰动观测器对耦合扰动进行估计,进而设计执行器的内、外环位置跟踪控制器,利用李雅普诺夫理论证明其稳定性,分析控制器参数整定原则,最终在多种刚度和负载变化情况下进行对比实验验证。（4）针对S3VSA的复杂动力学建模引起的控制器设计困难问题,以S3VSA在任务空间中的学习自适应控制为研究焦点,首先对控制问题分析得到控制目标,然后基于增量式学习的局部加权理论提出复合学习控制算法,以S3VSA反馈为样本点,利用复合学习算法更新局部加权线性回归中的模型参数,由局部加权学习将各个接受域的估计值进行增量式加权计算,进而得到执行器的内外环动力学估计,并利用李雅普诺夫理论证明控制器的稳定性和收敛性,最终通过对比实验验证所提出算法的泛化能力。（5）基于所设计的S3VSA及相关算法分析并验证其在碰撞模拟应用中的安全应对性能,以及在周期运动模拟应用中的节能效果。首先提出了基于执行器偏转量变化率和能量法结合的碰撞在线监测方法,进而设计了基于柔性关节的事件后安全应对策略,并基于所提出的DNC控制算法进行了安全碰撞对比实验,验证S3VSA的安全应对性能;然后,分析S3VSA的动态特性,探究其功耗最低所需满足的刚度动态,在定刚度、变刚度和刚性传动模式下进行了对比实验,验证了S3VSA的节能效果;最终将S3VSA与一些经典的VSA方案进行了综合性能对比,证实了 S3VSA在紧凑性、调刚速度与能耗、功率密度等方面所具有的竞争力。
张京京[5]（2021）在《水力发电机组运行稳定性及其在多能互补系统中调节特性研究》文中研究指明水力发电机组运行稳定性及其调节性能是促进传统电力系统向更好有效消纳大量间歇性可再生能源系统转变的重要保障。间歇性能源入网使水电机组面临更为复杂的运行环境和频繁的工况转换,导致其稳定性问题日益突出,对水电机组调节性能发挥提出更大的挑战。鉴于此,本文以揭示内外部扰动视角下水力发电机组稳定性演变规律为关键问题,从动力学稳定性角度深入分析内部参数扰动对机组稳定性影响,同时构建综合性评估指标体系量化外部间歇性能源冲击下系统运行特性,并以稳定性分析为依托,量化多能互补系统中水电机组调节灵活性,取得以下主要成果。1.围绕水力发电机组自身运行参数扰动下稳定性问题,为了克服单一稳定性分析方法不能全面描述参数扰动下水力发电机组局部稳定性演变机理问题,以分岔点为切入,贯穿非线性动力学分岔和时域振荡两个稳定性研究领域,从结构稳定性和运动稳定性两个维度描述参数扰动下水力发电机组稳定性演变规律。主要包括:（1）为了更好地描述参数扰动下水力发电机组动力学稳定性演变特性,建立了不同场景下水力发电系统模型;进一步,考虑到参数不确定性变化,运用延拓追踪算法、动力学分岔理论和李雅普诺夫理论分析单参数扰动下平衡点分岔和多参数扰动下余维-2分岔现象,并给出了平衡点曲线稳定性、分岔点类型、位置及其邻域振荡稳定性等信息。结果表明:参数不确定变化导致系统产生多种类型分岔,且电力系统稳定器对分岔点产生具有一定延迟作用。（2）为了更好地阐述参数扰动下水力发电机组振荡稳定性问题,首先以参数扰动诱发的非线性动力学分岔点所集成的小扰动为切入点,运用特征值分析法、列向量规格化等方法量化不同场景下分岔点邻域振荡频率、阻尼、参与因子等指标;进一步,运用能量级理论给出了相应主导振荡模态;最后,通过对比分析给出电力系统稳定器对机组振荡模态和阻尼的影响规律。结果表明:在所研究参数合理变化范围内,始终存在着水击模态,固定参数的电力系统稳定器不能很好地改善系统阻尼甚至会恶化阻尼。2.围绕间歇性风电能源冲击下系统稳定性问题,针对单指标体系无法对发电系统运行状态进行系统性评估的缺陷,提出将各评估指标按权重重新组合进而构建综合性评估指标体系的解决方案。主要包括:（1）针对风电出力不确定性特点,首先将风电机组作为外部扰动耦合到水力发电系统以构建风水互补发电系统模型,并运用对比分析法验证模型的有效性和可靠性;进一步,运用信息熵理论量化不同时间尺度下系统功率不确定性;最后,运用参数估计和非参数估计法对功率波动量进行概率密度拟合,通过拟合评估指标即均方根误差、平均绝对误差和相关系数遴选出最优拟合函数。结果表明:随着时间尺度增加,功率不确定性增强,且参数估计和非参数估计法在不同时间尺度下适用性不同。（2）为了克服单一指标评估结果难以体现系统整体运行特性的问题,首先运用熵权理论对波动量均值、理查德贝克指标、连续平均爬坡率、时间平均波动率等评估指标科学赋值并重新组合,构建综合性评估指标模型,并通过实际工程案例验证综合评估指标的可靠性和有效性;进一步,将成果运用于风水混合发电系统,量化不同时间尺度下风/水电子系统和互补发电系统运行特性;最后,针对混合发电系统特有的互补性能,运用波动互补率和负荷追踪指标量化混合系统互补程度。结果表明:综合评估指标能够较好地反映系统运行特性,且互补发电系统波动程度较风力单独发电小,但均随时间尺度增加而增大。3.围绕多因素相互作用导致水力发电机组对随机能源调节灵活性评价困难问题,以风水互补发电系统模型为基础,考虑多时间尺度效应,运用概率性评估指标量化备用容量、备用接入比例和爬坡率变化情景下机组调节灵活性演变规律;进一步,运用兼顾影响因素自身作用以及影响因素间相互作用的Sobol全局敏感性分析方法,得到了影响水力发电机组调节灵活性的敏感性因素排序。结果表明:备用容量、备用接入比例和爬坡率均能够在一定程度上改善机组调节灵活性,备用接入比例为影响机组调节灵活性的高敏感性因素。
林景亮[6]（2021）在《基于深度代理模型的复杂机电产品仿真优化方法及应用》文中指出基于仿真的产品设计优化可大幅减少物理样机试制引起的时间和费用开销,已广泛用于机电产品的开发过程。由于复杂的机电产品（如工程机械、汽车、轮船等）需考虑的影响因素很多,各因素相互耦合,其仿真模型往往呈多学科、强非线性等显着特征,使仿真求解时间很长。基于代理模型的仿真优化方法可以减少对仿真模型的调用次数,已经逐渐成为复杂机电产品开发过程不可或缺的重要技术手段。然而,现有仿真优化方法对以往产品研发过程中产生的大量仿真数据关注较少,对其蕴含的设计变量与性能响应之间的变化特征知识缺乏重用等不足,而且主要侧重于低维少变量、单一性能响应之间的变化特征关系表征,难以支持复杂机电产品多设计变量、多性能响应之间高维、高阶非线性变化特征关系的表征。为此,提出基于深度代理模型的复杂机电产品仿真优化方法,主要侧重于以下几个方面的研究工作:（1）研究复杂机电产品基于大量仿真数据的深度代理模型自适应构造方法。基于已有数据,传统的深度代理建模方法通常需人为设定深度学习算法的超参数,以训练神经网络参数逼近训练数据设计变量与性能响应之间的变化特征关系。然而,不合适的超参数配置很容易导致模型的欠逼近或过逼近。针对此问题,提出了基于MH-TRMPS的深度代理模型自适应构造算法,利用MH（Modified Hyperband）算法随机产生大量超参数配置,通过仿真数据的迭代学习训练获取深度代理模型早期逼近性能,基于此淘汰部分性能差的配置（近似评估）,并设计了多种初始迭代资源重复此过程,最终得到一组近似最优的超参数;进一步在当前最优超参数配置的邻域构造可信域（Trust region,TR）,并利用 MPS（Mode pursuing sampling）搜索 TR,以获取更多可能提升深度代理模型逼近性能的配置（完全评估）;与此同时,根据MPS的搜索结果动态缩减TR的大小和调整其位置,以快速得到TR中的最优超参数配置,并利用MH进行全局检验。多种测试案例的结果表明,提出的算法能够实现自适应构造精确逼近已有大量数据的深度代理模型。（2）研究新产品基于少量仿真数据规划与迁移学习的深度代理模型构造方法。在利用Finetune迁移学习构造以往产品变型设计或自适应设计得到的新产品的深度代理模型中,现有方法通常存在对少量数据导致模型的不确定性考虑不够,对已有模型的特性重用不足等问题。为了解决这些问题,引入了最优性设计准则和多乘迭代,结合随机蒙特卡洛采样,提出了主动闭环迁移学习（Active closed-loop transfer learning,ACTL）算法。在ACTL中,首先利用基于设计点分布的费雪尔信息矩阵表征深度代理模型的不确定性,并建立基于最大化费雪尔信息矩阵行列式值的设计点追逐采样模式,然后利用随机蒙特卡洛规划采样仿真数据;以提高代理模型泛化能力为目标,设计了主动闭环的方式迁移学习更新深度代理模型,并引入控制因子,以提高费雪尔信息矩阵行列式值大的设计点的采样概率,同时确保规划的仿真数据对应的设计点能够统计上覆盖整个设计空间。实验结果显示,提出的算法能够实现在少量采样的情况下,稳定构建具有强泛化能力的新产品深度代理模型。（3）研究基于深度代理模型的复杂机电产品高效多目标优化方法。复杂机电产品的仿真优化主要是多目标优化,各目标之间的内部关联性使其无法获得绝对最优解。传统的多目标优化方法通常直接以整个种群或邻域解集作为交配池随机选择父代个体产生新解,并基于支配关系进行环境选择来维持种群大小,对解的结构特征以及所求解问题的特性考虑较少,不利于保持决策空间中解的多样性。为此,基于MOEA/D多目标优化方法,引入谱聚类和设计参考点集,进而提出了 MOEA/D-DP（MOEA/D with decision preference）算法。在每一代中,MOEA/D-DP首先运用谱聚类发掘解的结构特征,基于此特征和决策者给定的设计参考点集,挑选距离设计参考点较近,且相互差异较大的解作为父代个体,并设定概率因子引导多种不同的变异算子产生新解,使得新解更加多样化且自动带有决策者偏好信息;进一步地,融合解的结构特征和解的支配关系进行环境选择,以维持种群大小的同时保持决策空间中解的多样性;此外,在环境选择阶段,设计了外部档案保存最接近设计参考点,同时又支配当前设计参考点的解,以便于设计者的决策以及决策方案的实施。将MOEA/D-DP与深度代理模型结合,从而实现复杂机电产品的高效仿真优化。（4）基于深度代理模型的复杂机电产品仿真优化应用。基于上面理论研究,结合横向课题“伸缩臂叉车数字化样机”,对某伸缩臂叉车进行设计优化:1)抬举作业下,优化其臂架动作特性液压控制系统性能;2)行车作业下,优化其安全性和舒适性。实现:1)将其臂架伸缩过程中变幅缸压力波动最大值减少46%;2)将其行车过程中车架侧倾角平均减少46.5%,驾驶室基座Z轴方向振幅平均减少18%。
仪凌霄[7]（2021）在《基于机电耦合的工业机器人关节振动特性研究》文中研究说明随着国内工业机器人的高速发展,对工业机器人的动静态性能指标要求越来越严苛。关节是工业机器人的重要部件,其健康作业是保障工业机器人良性运转的关键。由于工业机器人长期不间断作业,其关节处易产生机械疲劳而使机器人发生异常振动,导致机器人末端的定位与跟踪精度受到影响。在匹配负载时,仅通过电流反馈获取载荷信息,而较少考虑关节控制系统中的非线性与机电耦合等因素,加剧了末端定位与跟踪精度退化,使加工产品产生劣化,导致企业经济损失,严重时可能造成停机,甚至波及人身安全。综上,本文以钱江QJR6-1型六自由度串联工业机器人关节作为研究对象,开展对工业机器人关节振动特性的研究,以准确掌握工业机器人关节健康信息,确保工业机器人工作精度。首先,对工业机器人关节系统中存在的机电耦合事实进行提取,将伺服电机子系统与机械传动子系统做局部与全局的机电耦合分析,由拉格朗日动力学方程和麦克斯韦方程推导出关节系统的机电耦合动力学模型,计算关节系统固有频率。随后,建立关节系统的电机-负载双惯量模型,对关节系统的轴系扭转振动进行时、频域分析,找出影响关节系统振动的因素,掌握其振动机理。其次,对关节机电耦合振动系统进行仿真研究,以解释关节异常振动原因。分析由关节伺服控制系统产生的电流谐波分量导致关节系统发生转矩脉振的现象,研究发现,关节系统中含有大量的高次谐波,其中第3次谐波含量较为突出。对关节系统开展传动刚度、转动惯量等机械参数对系统谐振频率影响的研究,并通过数值方法研究了电感系数、磁链系数、电流谐波频率等电气参数对系统振幅与调节时间的影响。仿真结果表明,刚度增加则系统谐振增益变小且带宽变宽,动态性能更好。转动惯量增大则谐振频率变小且减小的速率也随之降低。随着上述电气值的增加,系统振幅波动随之变大,调节时间增加。同时研究了关节各关键部件的振动特性,研究发现,低频段中各部件的频率在9.8Hz附近时的振动幅值最大,此时关节系统易发生共振。最后,综合分析了关节系统的非线性特性及其来源,对常见的死区、饱和、间隙与摩擦等非线性因素开展了对系统振动影响的分析。进一步,针对关节系统中的摩擦非线性,建立了Stribeck摩擦模型,设计了摩擦辨识实验,利用遗传算法对模型参数辨识,并对关节系统进行摩擦补偿,以提高机器人关节跟踪精度。研究结果表明,通过仿真分析出关节系统需要提供6N·m的力矩来克服摩擦,经由上述方法对工业机器人关节系统进行摩擦补偿,系统的跟踪精度提高了13%。
肖彪[8]（2021）在《基于功率流的热连轧机振动能量研究》文中研究表明轧机振动是一个世界性的难题,限制着轧机的产能释放,成为生产薄规格高附加值产品的障碍,是国内外轧制领域亟需解决的技术难题,长期困扰着国内外学者以及现场专家。轧机振动的研究往往采用传统的基于力、振动位移、振动速度或振动加速度的方法来研究轧机动力学模型、轧机有限元模型以及现场轧机振动。然而采用力、位移、速度或加速度单一的量来衡量结构的振动响应以及振动传递并不能完全反应振动的实际情况,振动是以能量的形式传递的。振动功率流则能表征系统的力和速度两个量,更能反映系统振动能量的吸收、传递与消耗等情况,是研究振动的一种有效的工具。基于现场实测的连轧机振动状况,提出采用功率流法来研究连轧机,具体如下:通过现场实测获得的轧机振动速度,结合现场轧制力数据来获得轧机界面振动功率流谱图,发现轧机组各轧机振动能量的排序与振动速度的排序存在差异,由于考虑了轧制力因素,轧机组中F1和F2轧机的振动能量相对较大。采用功率流方法研究分析了轧机振动,并与传统的研究方法做了比较发现:由于功率流考虑了力的因素,因此功率流模态与谐响应与传统的振动模态以及谐响应存在很大的差异,而前者更加能够反应振动的本质;同时通过矢量化振动功率流谐响应对轧机做了振动功率流可视化研究,发现轧机的振动功率流矢量分布与传统的振动位移矢量分布存在很大的差异,轧机垂直系统辊系接触部位往往功率流更大,且功率流传递方向并非单一的由下至上。提出以轧机部件连接界面为研究对象,获取界面功率流模态,探讨了界面相关组部件质量、刚度与阻尼对其功率流模态的影响,发现与传统的振动理论一致;通过后处理有限元谐响应数据来获取轧机界面的振动功率流谐响应,提出用输入与输出界面的功率流谐响应来表征部件的振动功率流传导率,并研究探讨了现场AGC油缸无杆腔长度对油缸振动功率流传导率的影响,发现当长度为50mm时油缸的传导率较大,容易放大输入界面的振动;同时提出通过传导率大小来判断的振源的方法。采用振动功率流实测,并通过实验发现当压下与带钢两个激励源都存在时轧机会产生剧烈振动;考虑AGC油缸的非线性特性,对轧机上辊系建立了动力学模型,仿真分析了该模型在多个激励频率下的响应频率特性,发现此时轧机会产生许多的响应频率,当响应频率与轧机固有频率接近,会诱发轧机产生剧烈振动。基于该原理,提出采用抑振器消除部分激励频率成分来改变系统输出频率最终达到抑制振动目的,经投入测试发现取得了较好的抑振效果。
袁帅[9]（2020）在《考虑参数不确定性的有源相控阵天线机电耦合建模与稳健设计》文中进行了进一步梳理有源相控阵天线是现代国防和商业通信中至关重要的电子装备,涉及各种先进信息化作战平台、总体指挥控制系统、5G通信基站和智能物联网等,目前正朝着高频段、高抗干扰能力、高可靠性和轻量化的方向快速发展。与此同时,有源相控阵天线的结构参数、馈电参数和电性能间的机电耦合关系越来越紧密,由器件性能偏差、制造装配精度和时变服役载荷导致的不确定性参数对有源相控阵天线电性能的恶化程度也越来越严峻。如何在设计阶段保障有源相控阵天线的高性能,避免目标辨别不清、作用距离缩短和通信质量恶化,从而提高国防领域安全和商业通信稳定性,已成为亟待解决的关键技术。然而,由于有源相控阵天线电性能与结构和馈电参数间存在着复杂的高维非线性耦合关系,区间形式的不确定性参数与有源相控阵天线电性能间的耦合模型、影响机理和优化设计方法成为长期难以准确高效解决的问题。为此,本文从机电耦合的角度出发,对有源相控阵天线的区间参数误差与其电性能间的耦合建模理论和稳健设计方法进行了研究,主要内容如下:1、有源相控阵天线阵元位置、激励幅度和相位的区间误差会严重恶化电性能,而受限于区间算法本质中存在的放大效应的不足,传统区间算法会高估区间误差对有源相控阵天线电性能的影响。为此,本文基于积分形式的一阶泰勒展开式,将每个区间变量从有源相控阵天线功率方向图区间函数中分离出来,最终建立了简洁的有源相控阵天线电性能区间与阵元位置/激励相位区间误差间的积分泰勒代理模型,并提出了基于积分泰勒代理模型的有源相控阵天线电性能区间确定方法;2、当有源相控阵天线同时存在阵元位置、激励幅度和相位的区间误差时,闵可夫斯基求和算法与改进的自适应维度法是目前确定有源相控阵天线电性能区间的成熟手段,但其计算效率会随着阵列规模的扩大而迅速下降,这给有源相控阵天线的高效分析与稳健设计带来了巨大的挑战。为此,本文推导了复区间变量和的模值位于区间上下限时各复区间变量分布的先验知识,并基于先验知识建立了由阵元位置、激励幅度和相位区间误差确定有源相控阵天线电性能区间的先验知识算法;3、有源相控阵天线稳健设计是一个典型的高维复杂函数的约束优化问题,其计算效率和计算代价是实现高效稳健设计的瓶颈,因而在稳健设计前的影响机理分析与关键参数筛选成为提高效率的重要步骤。为此,本文首先固定有源相控阵天线设计参数包括波束指向和加权条件,分析了区间参数误差的区间性质和区间指标对有源相控阵天线电性能参数包括最大功率区间、最大副瓣电平区间和3d B功率波束宽度区间的影响;然后通过固定区间指标,研究区间参数误差的区间指标和有源相控阵天线的设计参数同时变化时,有源相控阵天线电性能的变化规律;最后,结合正交试验法,分析了区间参数误差、加权条件和波束指向同时变化时,有源相控阵天线电性能参数对区间参数误差的敏感程度;4、有源相控阵天线的均匀分布容差方案是工程中常用的稳健设计手段。同时,基于代理模型的高效全局优化算法以其对设计空间中全局和局部最优点的折衷搜索能力在稳健设计领域得到了广泛的应用。然而,在整个优化过程中,该算法对复杂函数代理模型精度的提高速度较低,同时无法对全局和局部最优点搜索权重自动调整,使得该算更有可能陷入局部搜索和停滞收敛。为此,本文提出了改进的高效全局优化算法,通过自适应调整算法中对全局和局部最优点的搜索权重,并在算法流程中增加代理模型预测值与真实值误差较大的样本点,在快速提高复杂函数代理模型精度的同时,能够使得算法及时跳出局部搜索和停滞收敛,最终获得更准确的优化结果。基于所提出的算法,实现了均匀分布容差方案下的有源相控阵天线电性能的稳健设计;5、为进一步提高有源相控阵天线稳健设计效果,采用非均匀分布容差方案是有效途径之一,而如何减少实现该途径时所需的更多的计算资源和更长的计算时间是关键难点。为此,本文提出了基于全局敏度的混合遗传算法,首先利用基础效应法,计算了有源相控阵天线电性能区间对阵元位置、激励幅度和相位误差区间宽度的全局敏度,然后将全局敏度融入到遗传算法的整个寻优过程中,改善遗传算法对局部最优点的搜索能力。最后利用所提出的方法,实现了非均匀分布容差方案下的有源相控阵天线电性能稳健设计;6、有源相控阵天线在制造和服役过程中的结构和馈电参数的不确定性导致其设计过程复杂又耗时,需要多个部门进行往复设计。同时,当更换产品型号时类似的流程需要再次重复,这大大降低了有源相控阵天线产品的研发速度和迭代效率。为此,本文搭建了考虑参数不确定性的有源相控阵天线机电耦合柔性设计平台,将有源相控阵天线的主要设计流程固化到平台中;同时,设计了参数化CAD模型和CAE模型参数的自动识别功能,实现了平台产品型号的通用性;并基于模板方法设计模式,使得软件平台插件模块可以动态加载与修改,提高了平台分析流程的通用性。另外,还将本文所提出的考虑参数不确定性的分析和稳健设计方法集成到平台中。最后,利用该平台实现了装备于弹炮一体化战车的搜索雷达的稳健设计。
康硕[10]（2020）在《电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究》文中进行了进一步梳理运载火箭推力矢量伺服机构是火箭的运动控制子系统,其性能优劣直接影响火箭在发射过程中的控制性能与可靠程度。在其研发过程中,通常采用一类电液式负载模拟器来实现地面性能测试。因此,负载模拟器对实际环境载荷变化情况的模拟精度高低与加载性能好坏直接决定推力矢量伺服机构的性能测试数据是否准确有效,进而间接影响火箭发射过程的可靠性。本文针对模拟载荷加载过程中所涉及的加载动力学建模问题与固有耦合特性问题进行了深入探讨,进而设计了相应的非线性加载控制策略,用以实现模拟载荷的高精度加载。首先,根据电液式负载模拟器的实际机械结构,提出了一种多扰动耦合力加载模型,其中考虑了来自被试推力矢量伺服机构的位置扰动、加载液压缸内部摩擦以及传动机构间隙等各类扰动因素对载荷加载过程的综合影响;并从理论上阐释了多余力现象的产生机理。通过对比仿真结果与实际工程现象,验证了所提模型的合理性,为后续分析非线性耦合扰动对加载性能的影响和设计基于模型的非线性加载控制策略奠定了理论基础。针对加载液压缸内部摩擦与传动机械间隙影响的精确补偿问题,对如何获得实际负载模拟试验系统中摩擦与间隙的精确数学描述进行了研究。考虑摩擦动态特性与间隙不连续特性,分别提出了适用于参数辨识的改进广义麦克斯韦尔滑移摩擦模型与拟线性间隙模型。继而,相应地设计了基于粒子群优化算法的摩擦参数辨识方法与结合二阶滑模速度观测器、递归最小二乘法的间隙参数辨识方法,解决了非线性模型参数难以准确辨识的问题。根据上述辨识方法与试验数据,获得了实际系统中的摩擦与间隙精确模型,并分析了各扰动参数摄动对加载性能的影响,进一步完善了前述多扰动耦合力加载模型,为后续设计非线性扰动的精确补偿方法提供了可行性。针对如何在多扰动耦合影响下实现模拟载荷的高精度加载问题,基于所建多扰动耦合力加载模型,分别设计了改进自适应终端滑模加载控制策略与基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略。首先,从改善加载过程鲁棒性的角度出发,提出了一种基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略,该方法既可同时抑制位置扰动与间隙作用的影响,其有限时间收敛特性又可保证系统的动态性能,且其自适应项可对摩擦参数不确定性进行有效补偿。其次,采用将外部干扰从力加载过程解耦的思路,并考虑增强控制策略的工程实用性,又提出了一种基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略;此方法基于位置扰动与输出加载力的耦合特性分析与微分几何理论设计,通过选取合适的控制参数可将力跟踪误差减小至精度指标范围内,且无需考虑外部扰动的形式与边界,更为简单易行;此外,通过加入饱和补偿辅助子系统,减小了由硬件限幅引起的控制信号振荡,进而消除了相应的响应滞后现象,有效改善了加载过程的动态品质。最后,上述两种加载控制策略在改善力加载精度与动态性能方面的有效性均得到了仿真验证。为了验证上述所提出的两种加载控制策略在实际工程应用中的可行性,搭建了负载模拟试验系统,分别对二者的有效性进行了试验验证;并在此基础上,分别对比归纳了所提非线性控制策略与工业中常用的基于结构不变性前馈补偿的PID策略之间,以及两种非线性加载控制策略之间的性能差异,从而针对如何在不同应用场合下选取合适的加载控制策略给出指导意见。
二、复杂机电系统全局耦合模型的建模（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复杂机电系统全局耦合模型的建模（论文提纲范文）
（1）爬壁机器人机电耦合动力学与轨迹跟踪控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爬壁机器人研究现状 |
| 1.2.2 机电耦合动力学研究现状 |
| 1.2.3 机器人轨迹跟踪及控制研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 爬壁机器人结构设计与力学分析 |
| 2.1 机器人总体设计 |
| 2.1.1 吸附系统的设计 |
| 2.1.2 运动系统的设计 |
| 2.1.3 机器人机械结构尺寸 |
| 2.2 吸附系统分析 |
| 2.2.1 竖直位姿下受力分析 |
| 2.2.2 任意位姿下的受力分析 |
| 2.2.3 爬壁机器人安全吸附条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 爬壁机器人机电耦合建模 |
| 3.1 爬壁机器人运动学模型 |
| 3.2 爬壁机器人动力学模型 |
| 3.2.1 爬壁机器人行驶阻力 |
| 3.2.2 爬壁机器人动力学方程 |
| 3.3 无刷直流电机数学模型 |
| 3.3.1 无刷直流电机原理 |
| 3.3.2 基于Simulink的无刷直流电机数学模型 |
| 3.4 爬壁机器人机电耦合模型 |
| 3.5 仿真分析 |
| 3.5.1 爬壁机器人动力学仿真 |
| 3.5.2 无刷直流电机特性仿真 |
| 3.5.3 机电耦合联合仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 爬壁机器人路径规划 |
| 4.1 机器人环境模型建立 |
| 4.2 基于蚁群算法的路径规划 |
| 4.2.1 蚁群算法原理 |
| 4.2.2 蚁群算法数学模型 |
| 4.2.3 路径规划实现步骤 |
| 4.3 爬壁机器人路径规划仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 爬壁机器人运动控制及轨迹跟踪试验研究 |
| 5.1 爬壁机器人运动控制及轨迹跟踪技术 |
| 5.1.1 爬壁机器人运动控制 |
| 5.1.2 爬壁机器人轨迹跟踪控制 |
| 5.1.3 基于Lyapunov稳定性的轨迹跟踪控制器 |
| 5.1.4 轨迹跟踪仿真验证 |
| 5.2 试验平台设计方案 |
| 5.2.1 轨迹跟踪实验设计方案 |
| 5.2.2 实验样机硬件简介 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.3.1 运动控制试验 |
| 5.3.2 轨迹跟踪试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）无齿轮磨机驱动关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无齿轮传动研究现状 |
| 1.2.2 矢量控制研究现状 |
| 1.2.3 机电耦合研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 无齿轮磨机结构原理与基本理论分析 |
| 2.1 无齿轮磨机驱动结构 |
| 2.1.1 磨机筒体 |
| 2.1.2 转子 |
| 2.1.3 定子 |
| 2.1.4 绕组分析 |
| 2.2 无齿轮磨机介质运动状态分析 |
| 2.3 无齿轮磨机工作参数计算 |
| 2.3.1 填充率计算 |
| 2.3.2 工作转速计算 |
| 2.3.3 功率计算 |
| 2.3.4 启动过程转矩计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 无齿轮磨机驱动参数优化与电磁性能分析 |
| 3.1 二维电磁场有限元基本理论 |
| 3.1.1 二维电磁场基本理论 |
| 3.1.2 二维电磁场有限元法 |
| 3.2 无齿轮磨机驱动参数优化及有限元建模 |
| 3.2.1 齿槽转矩的产生机理与解析表达 |
| 3.2.2 极弧系数优化 |
| 3.2.3 磁钢偏心距优化 |
| 3.2.4 电机二维电磁场有限元建模 |
| 3.3 电机空载瞬态磁场有限元分析 |
| 3.3.1 气隙磁场分析 |
| 3.3.2 空载反电势分析 |
| 3.3.3 磁力线与磁密分布 |
| 3.4 电机负载瞬态磁场有限元分析 |
| 3.4.1 电机负载运行性能 |
| 3.4.2 磁力线与磁密分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 无齿轮磨机驱动控制策略研究 |
| 4.1 无齿轮磨机驱动用永磁同步电机动态模型 |
| 4.1.1 永磁同步电机基本方程 |
| 4.1.2 坐标变换 |
| 4.1.3 永磁同步电机状态方程 |
| 4.1.4 Simulink平台下的永磁同步电机数学模型建立 |
| 4.2 永磁同步电机矢量控制原理 |
| 4.2.1 永磁同步电机基本控制策略 |
| 4.2.2 矢量控制基本原理 |
| 4.2.3 i_d=0 的矢量控制系统 |
| 4.3 基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制建模与仿真 |
| 4.3.1 SVPWM算法原理 |
| 4.3.2 SVPWM算法的Simulink实现 |
| 4.3.3 基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制建模 |
| 4.3.4 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于RecurDyn-Simulink的无齿轮磨机机电耦合仿真 |
| 5.1 基于离散元的无齿轮磨机筒体虚拟样机模型建立 |
| 5.1.1 RecurDyn软件简介 |
| 5.1.2 离散元法基本原理 |
| 5.1.3 虚拟样机模型建立 |
| 5.2 无齿轮磨机机电耦合仿真模型建立 |
| 5.3 无齿轮磨机驱动机电耦合性能仿真 |
| 5.3.1 仿真分析 |
| 5.3.2 理论验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 车辆主动稳定杆原理及控制研究现状 |
| 1.2.2 磁阻电机非线性振动及控制研究现状 |
| 1.2.3 机电系统机电耦合非线性振动及控制研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 车用主动横向稳定杆磁阻电机设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电机式主动横向稳定杆及目标转矩计算 |
| 2.2.1 电机式主动横向稳定杆系统 |
| 2.2.2 磁阻电机目标转矩计算 |
| 2.3 磁阻电机设计及有限元分析 |
| 2.3.1 磁阻电机设计 |
| 2.3.2 磁阻电机有限元静态磁场分析 |
| 2.3.3 磁阻电机有限元瞬态磁场分析 |
| 2.4 磁阻电机加载实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁阻电机式主动稳定杆机械-电磁耦合振动特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁阻电机非线性磁链模型 |
| 3.2.1 基于指数函数的磁链模型 |
| 3.2.2 磁阻电机磁链检测 |
| 3.2.3 磁链模型参数估计 |
| 3.3 磁阻电机式主动稳定杆机械-电磁耦合特性 |
| 3.3.1 机电耦合动力学模型 |
| 3.3.2 系统非线性方程求解 |
| 3.3.3 系统稳定性分析 |
| 3.4 负载激励下系统耦合特性仿真与实验 |
| 3.4.1 系统耦合特性数值仿真 |
| 3.4.2 系统耦合振动实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁阻电机式主动稳定杆电气-电磁耦合特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 功率变换器数学模型 |
| 4.2.1 磁阻功率变换器时域分析 |
| 4.2.2 磁阻功率变换器迭代离散模型 |
| 4.3 功率变换器稳定性分析 |
| 4.3.1 功率变换器离散分析 |
| 4.3.2 功率变换器离散系统稳定性 |
| 4.3.3 功率变换器分岔特性 |
| 4.4 功率变换器耦合特性仿真与实验 |
| 4.4.1 功率变换器耦合特性时域仿真 |
| 4.4.2 功率变换器耦合特性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 磁阻电机式主动稳定杆系统非线性控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电机式主动横向稳定杆车辆瞬态侧倾模型 |
| 5.2.1 前后轴主动横向稳定杆输出力矩模型 |
| 5.2.2 前后轴电机输出转矩模型 |
| 5.3 磁阻电机式主动横向稳定杆控制方法研究 |
| 5.3.1 电机式主动横向稳定杆总体控制策略 |
| 5.3.2 外环控制器设计 |
| 5.3.3 内环控制器设计 |
| 5.4 基于CarSim的系统控制仿真 |
| 5.4.1 基于Car Sim仿真方案 |
| 5.4.2 车辆动力学性能仿真 |
| 5.4.3 磁阻电机性能仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 磁阻电机式主动稳定杆控制系统设计及实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统硬件电路设计 |
| 6.2.1 控制系统架构和最小核心系统 |
| 6.2.2 功率变换电路及驱动电路 |
| 6.2.3 相电流及转子位置信号检测电路 |
| 6.3 控制系统软件设计 |
| 6.3.1 主程序设计 |
| 6.3.2 信号采样程序设计 |
| 6.3.3 转子位置状态及中断程序 |
| 6.4 磁阻电机式主动稳定杆控制实验 |
| 6.4.1 控制系统实验平台设计 |
| 6.4.2 路面激励下车辆侧倾实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）被动柔性变刚度执行器及其特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 变刚度执行器关键技术研究现状 |
| 1.2.1 拮抗式VSA |
| 1.2.2 独立式VSA |
| 1.3 变刚度执行器运动控制研究现状 |
| 1.3.1 耦合扰动抑制控制 |
| 1.3.2 自适应控制 |
| 1.4 变刚度执行器的应用研究现状 |
| 1.5 论文的研究内容及总体框架 |
| 第2章 S形弹簧变刚度理论建模与弹性偏转约束设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变刚度原理设计与建模 |
| 2.2.1 弯曲悬臂梁结构控制型变刚度原理 |
| 2.2.2 执行器刚度模型 |
| 2.3 变刚度原理特性分析 |
| 2.3.1 弹簧设计参数对刚度变化的影响 |
| 2.3.2 执行器全状态刚度变化特性 |
| 2.3.3 弹性扭矩感知特性 |
| 2.3.4 被动弹性能与调刚阻扭矩 |
| 2.4 变刚度机构最大弹性偏转量分析 |
| 2.4.1 弹簧自由端接触约束下的最大偏转量 |
| 2.4.2 屈服强度约束下的最大弹性偏转量 |
| 2.4.3 变刚度机构几何约束下的最大偏转量 |
| 2.5 最大弹性偏转量约束设计 |
| 2.5.1 执行器偏转量的耦合影响 |
| 2.5.2 S形弹簧弹性变形限位轮廓设计 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 共轴差动传动式被动柔性变刚度执行器及调刚性能评估 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变刚度执行器总体设计 |
| 3.2.1 变刚度执行器的基本构成 |
| 3.2.2 变刚度执行器设计要求 |
| 3.2.3 变刚度执行器总体方案 |
| 3.3 关键元件选型与样机实现 |
| 3.3.1 电机及驱动选型 |
| 3.3.2 编码器方案对比 |
| 3.3.3 物理样机实现 |
| 3.4 刚度调节性能评估 |
| 3.4.1 执行器静态刚度变化特性辨识 |
| 3.4.2 刚度调节速度与能耗 |
| 3.4.3 刚度调节分辨率 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 S~3VSA运动耦合扰动抑制控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 S~3VSA动力学模型及扰动分析 |
| 4.3 李雅普诺夫理论基础 |
| 4.3.1 系统稳定性与李雅普诺夫方程 |
| 4.3.2 系统暂态性能估计 |
| 4.4 基于扰动观测的非线性控制器设计 |
| 4.4.1 非线性扰动观测器 |
| 4.4.2 非线性双环位置跟踪控制器 |
| 4.4.3 稳定性证明与参数整定原则 |
| 4.5 位置跟踪控制性能对比 |
| 4.5.1 实验方案设计 |
| 4.5.2 平滑阶跃信号响应性能 |
| 4.5.3 定刚度下的跟踪性能 |
| 4.5.4 变刚度下的跟踪性能 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 S~3VSA在任务空间中的学习自适应控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制问题分析 |
| 5.3 局部加权学习理论 |
| 5.3.1 局部加权线性回归模型 |
| 5.3.2 接受域形状与大小自适应调节 |
| 5.3.3 接受域数量自适应增长与偏置调节 |
| 5.4 基于局部加权回归的复合学习控制算法设计 |
| 5.4.1 执行器系统外环动力学估计 |
| 5.4.2 复合学习控制律 |
| 5.4.3 稳定性与收敛特性分析 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.5.1 实验方案设计 |
| 5.5.2 实验结果与分析 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 S~3VSA的碰撞与节能模拟应用及综合性能评估 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模拟碰撞后的安全应对性能 |
| 6.2.1 碰撞在线监测方法 |
| 6.2.2 基于柔性关节的事件后安全应对策略 |
| 6.2.3 模拟碰撞安全应对实验对比分析 |
| 6.3 模拟周期运动中的节能控制策略 |
| 6.3.1 执行器动态特性 |
| 6.3.2 执行器能耗仿真分析 |
| 6.3.3 节能特性实验对比及分析 |
| 6.4 执行器综合性能对比 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得的学术成果及参加科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）水力发电机组运行稳定性及其在多能互补系统中调节特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 水电发展现状综述 |
| 1.2.1 全球视角下水电发展现状 |
| 1.2.2 中国水电发展现状 |
| 1.2.3 水电耦合其它可再生能源现状 |
| 1.3 水力发电机组运行稳定性研究综述 |
| 1.3.1 水力发电机组自身内部扰动下稳定性分析 |
| 1.3.2 外部间歇性可再生能源冲击下稳定性分析 |
| 1.4 水力发电机组在多能互补系统中调节灵活性研究综述 |
| 1.4.1 灵活性概念描述 |
| 1.4.2 调节灵活性评估方法研究 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 水力发电机组内部参数扰动下动力学特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 方法概述 |
| 2.2.1 分岔理论综述 |
| 2.2.2 延拓追踪法 |
| 2.2.3 数值仿真法 |
| 2.3 水力发电系统建模与验证 |
| 2.3.1 水力发电系统模型构建 |
| 2.3.2 模型对比验证 |
| 2.4 水力发电机组动力学特性分析 |
| 2.4.1 调速器参数作用下动力学特性分析 |
| 2.4.2 励磁系统参数作用下动力学特性分析 |
| 2.4.3 阻尼系数作用下动力学特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水力发电机组内部参数扰动下振荡特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低频振荡机理概述 |
| 3.2.1 低频振荡机理分析 |
| 3.2.2 低频振荡分析方法概述 |
| 3.3 不考虑PSS环节的振荡特性分析 |
| 3.3.1 调速器参数作用下振荡特性分析 |
| 3.3.2 励磁系统参数作用下振荡特性分析 |
| 3.4 考虑PSS环节的振荡特性分析 |
| 3.4.1 调速器参数作用下振荡特性分析 |
| 3.4.2 励磁系统参数作用下振荡特性分析 |
| 3.5 不同情景下振荡特性对比分析 |
| 3.5.1 调速器参数作用下振荡特性对比分析 |
| 3.5.2 励磁系统参数作用下振荡特性对比分析 |
| 3.6 水力发机组动力学分岔和振荡统一分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 风水互补发电系统运行特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 评估指标体系的构建 |
| 4.2.1 不确定性评估指标 |
| 4.2.2 波动性评估指标 |
| 4.2.3 互补性评估指标 |
| 4.2.4 评估指标体系呈现 |
| 4.3 风水互补发电系统建模及验证 |
| 4.3.1 风力发电系统模型 |
| 4.3.2 水力发电系统模型 |
| 4.3.3 风水耦合统一模型及验证 |
| 4.4 工程算例分析 |
| 4.4.1 风光水子系统及互补系统评估指标权重分析 |
| 4.4.2 风光水子系统及互补系统波动性综合评估 |
| 4.5 仿真算例分析 |
| 4.5.1 风水子系统不确定性分析 |
| 4.5.2 风电子系统波动性综合评估 |
| 4.5.3 水电子系统波动性综合评估 |
| 4.5.4 互补发电系统运行特性评估 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 水力发电机组在多能互补系统中调节灵活性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 方法概述 |
| 5.2.1 调节灵活性评估方法 |
| 5.2.2 敏感性分析方法 |
| 5.3 算例分析 |
| 5.3.1 时间尺度对调节灵活性影响 |
| 5.3.2 备用容量对调节灵活性影响 |
| 5.3.3 备用接入比例对调节灵活性影响 |
| 5.3.4 爬坡率对调节灵活性影响 |
| 5.3.5 敏感性分析 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于深度代理模型的复杂机电产品仿真优化方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文课题来源 |
| 1.2 研究背景、目的及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 基于代理模型的仿真优化方法 |
| 1.3.2 深度代理模型构造方法 |
| 1.3.3 多目标优化方法 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 基于MH-TRMPS的深度代理模型自适应构造方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于超参数优化的深度代理建模 |
| 2.2.1 深度回归代理模型 |
| 2.2.2 超参数优化与深度代理建模自适应构造 |
| 2.2.3 Hyperband超参数优化算法 |
| 2.3 MH-TRMPS自适应深度代理建模算法 |
| 2.3.1 MH算法 |
| 2.3.2 动态可信域策略 |
| 2.3.3 MH-TRMPS自适应深度代理建模流程 |
| 2.4 算法测试 |
| 2.4.1 测试案例 |
| 2.4.2 结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于主动闭环迁移学习的深度代理建模方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深度代理模型不确定性分析 |
| 3.2.1 不确定性分析 |
| 3.2.2 乘法算法 |
| 3.3 主动闭环迁移学习(ACTL)算法 |
| 3.3.1 拟最优随机设计(QSD) |
| 3.3.2 ACTL算法框架 |
| 3.3.3 基于ACTL的深度代理建模流程 |
| 3.4 算法单输出深度代理建模测试 |
| 3.4.1 单输出测试案例 |
| 3.4.2 结果与分析 |
| 3.5 算法多输出深度代理建模测试 |
| 3.5.1 多输出测试案例 |
| 3.5.2 结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 带决策偏好的复杂机电产品基于深度代理模型的多目标优化方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MOEA/D多目标优化算法 |
| 4.2.1 MOEA/D算法基本框架 |
| 4.2.2 聚合函数与向量分解 |
| 4.2.3 子代生成与选择策略 |
| 4.3 MOEA/D-DP多目标优化算法 |
| 4.3.1 带决策偏好的多目标优化 |
| 4.3.2 基于谱聚类的决策空间分解 |
| 4.3.3 深度代理模型辅助的MOEA/D-DP算法框架 |
| 4.3.4 算法复杂度分析 |
| 4.4 算法测试 |
| 4.4.1 测试案例 |
| 4.4.2 结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于深度代理模型的复杂机电产品仿真优化应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 升举作业工况下叉车臂架液压控制系统性能优化 |
| 5.2.1 臂架动作特性联合仿真建模 |
| 5.2.2 优化问题及深度代理建模 |
| 5.2.3 优化结果与分析 |
| 5.3 行车工况下叉车整体性能多目标优化 |
| 5.3.1 整车性能联合仿真建模 |
| 5.3.2 多目标优化问题及深度代理建模 |
| 5.3.3 多目标优化结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（7）基于机电耦合的工业机器人关节振动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 课题研究的来源 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 关节系统伺服控制 |
| 1.3.2 关节机电耦合研究 |
| 1.3.3 关节系统扭转振动研究 |
| 1.3.4 关节系统非线性振动因素的研究 |
| 1.4 主要研究工作与总体框架 |
| 第二章 关节机电耦合建模分析 |
| 2.1 关节传动动力学模型 |
| 2.2 关节伺服电机控制模型 |
| 2.2.1 关节电机数学模型 |
| 2.2.2 关节伺服控制策略 |
| 2.3 关节机电耦合全局分析 |
| 2.4 关节机电耦合模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 关节系统扭转振动特性 |
| 3.1 关节扭振机理 |
| 3.2 关节机电耦合系统扭振模型 |
| 3.3 关节固有频率计算 |
| 3.4 关节等效双惯量模型 |
| 3.4.1 双惯量模型 |
| 3.4.2 关节双惯量频域特性分析 |
| 3.5 机械参数对关节扭振的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 关节系统机电耦合振动特性仿真 |
| 4.1 关节系统机电耦合振动模型 |
| 4.2 关节系统机电耦合脉振分析 |
| 4.3 电气参数对关节系统机电耦合振动影响 |
| 4.3.1 磁链系数对关节系统振动的影响 |
| 4.3.2 电感参数对关节系统的振动影响 |
| 4.4 关节系统关键部件的振动特性 |
| 4.4.1 减速机振动特性 |
| 4.4.2 联轴器振动特性 |
| 4.4.3 负载振动特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 机电耦合关节系统非线性振动特性分析 |
| 5.1 关节非线性振动特性研究 |
| 5.1.1 关节系统非线性振动因素 |
| 5.1.2 关节非线性振动特性研究方案 |
| 5.2 机电耦合关节系统非线性振动特性 |
| 5.2.1 死区非线性振动特性 |
| 5.2.2 饱和非线性振动特性 |
| 5.2.3 间隙非线性振动特性 |
| 5.3 摩擦非线性振动特性研究 |
| 5.3.1 非线性摩擦模型 |
| 5.3.2 摩擦非线性振动特性 |
| 5.4 基于遗传算法的非线性摩擦辨识 |
| 5.4.1 遗传算法概述 |
| 5.4.2 实验设计及摩擦力矩测量 |
| 5.4.3 摩擦模型参数辨识 |
| 5.4.4 基于摩擦补偿的模型验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间的学术成果 |
（8）基于功率流的热连轧机振动能量研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 轧机振动研究概述 |
| 1.2 轧机振动研究现状 |
| 1.2.1 轧机主传动系统振动研究现状 |
| 1.2.2 轧机垂直系统振动研究现状 |
| 1.2.3 轧机水平振动研究现状 |
| 1.2.4 轧机耦合振动研究现状 |
| 1.2.5 轧制过程模型研究现状 |
| 1.3 功率流研究现状 |
| 1.4 课题来源及研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 热连轧机界面振动功率流测试 |
| 2.1 轧机界面振动速度测试 |
| 2.1.1 轧机界面振动速度监测 |
| 2.1.2 轧制速度与振动速度关系 |
| 2.2 轧机界面振动功率流测试 |
| 2.2.1 轧机振动功率流信号获取 |
| 2.2.2 轧机振动功率流与输入功率的关系 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 轧机振动功率流研究 |
| 3.1 振动功率流优点 |
| 3.2 轧机振动功率流理论研究 |
| 3.2.1 功率流理论简介 |
| 3.2.2 轧机振动功率流模态介绍 |
| 3.3 轧机振动有限元功率流研究 |
| 3.3.1 传统的轧机振动有限元分析 |
| 3.3.2 轧机振动有限元功率流分析 |
| 3.3.3 振动功率流可视化研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于界面的轧机振动功率流研究 |
| 4.1 轧机界面功率流模态研究 |
| 4.1.1 界面功率流模态获取 |
| 4.1.2 界面功率流模态性质 |
| 4.2 轧机界面有限元功率流研究 |
| 4.2.1 界面有限元功率流模态获取 |
| 4.2.2 界面有限元功率流谐响应获取 |
| 4.3 功率流传导率研究 |
| 4.3.1 刚度对振动功率流传导率的影响 |
| 4.3.2 振动功率流传导率与振源的关系 |
| 4.4 轧机部件振动功率流传导率实测 |
| 4.4.1 实测不同刚度下AGC油缸功率流传导率的变化 |
| 4.4.2 基于功率流传导率的振源探索 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 轧机振动抑振实验研究 |
| 5.1 压下系统对轧机振动的影响 |
| 5.1.1 AGC系统简介 |
| 5.1.2 压下系激励特征 |
| 5.2 带钢激励对轧机振动的影响 |
| 5.2.1 带钢厚差波动特征 |
| 5.2.2 带钢硬度波动特征 |
| 5.2.3 带钢激励特征 |
| 5.3 压下带钢组合激励对轧机振动的影响 |
| 5.3.1 轧机振动能量探索 |
| 5.3.2 组合激励下轧机振动特性研究 |
| 5.3.3 组合激励下轧机振动能量仿真 |
| 5.4 抑振措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）考虑参数不确定性的有源相控阵天线机电耦合建模与稳健设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 有源相控阵天线发展历程及其机电耦合建模方法研究现状 |
| 1.2.1 有源相控阵天线的发展历程及趋势 |
| 1.2.2 有源相控阵天线参数不确定性的来源 |
| 1.2.3 考虑参数不确定性的有源相控阵天线机电耦合建模研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 区间形式的不确定性参数与有源相控阵天线电性能机电耦合建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 考虑阵元位置和/或激励相位区间误差的APAA电性能区间确定方法 |
| 2.2.1 基于积分泰勒代理模型的APAA电性能区间确定方法 |
| 2.2.2 基于ITSMBM的算例验证及对比 |
| 2.3 同时考虑阵元位置、激励幅相区间误差的APAA电性能区间确定方法 |
| 2.3.1 基于先验知识算法的APAA电性能区间确定算法 |
| 2.3.2 基于PKA的算例验证及对比 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 区间形式的不确定性参数对有源相控阵天线电性能的影响机理分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 固定APAA设计参数下区间误差对电性能的影响分析 |
| 3.2.1 不同区间性质的区间参数误差下的电性能分析 |
| 3.2.2 区间性质与区间指标同时变化下的电性能分析 |
| 3.3 不同APAA设计参数下区间误差对电性能的影响分析 |
| 3.3.1 加权条件与区间指标同时变化下的电性能分析 |
| 3.3.2 波束指向与区间指标同时变化下的电性能分析 |
| 3.4 区间误差参数与APAA设计参数同时变化时的影响分析 |
| 3.4.1 基于正交试验法的多参数敏度分析流程 |
| 3.4.2 不同区间误差与不同APAA参数下的参数敏度分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 均匀分布容差方案下的有源相控阵天线稳健设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 改进EGO算法流程及其验证 |
| 4.2.1 Kriging代理模型与传统EGO算法流程 |
| 4.2.2 改进EGO算法的流程与验证 |
| 4.3 均匀分布容差方案下的有源相控阵天线稳健设计与分析 |
| 4.3.1 给定电性能目标下的APAA稳健设计 |
| 4.3.2 不同APAA设计参数对稳健设计结果的影响分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 非均匀分布容差方案下的有源相控阵天线稳健设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有源相控阵天线电性能对参数容差全局敏度的计算方法 |
| 5.2.1 全局敏度及其分析方法 |
| 5.2.2 基于EEM的阵元位置和激励幅相位全局敏度的计算 |
| 5.3 非均匀分布容差方案下的有源相控阵天线稳健设计与讨论 |
| 5.3.1 有源相控阵天线非均匀分布容差方案的实施流程 |
| 5.3.2 基于GSHGA的非均匀分布容差方案的验证 |
| 5.3.3 不同设计参数对非均匀分布稳健设计结果的影响分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 考虑参数不确定性的有源相控阵天线机电耦合柔性设计平台 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 APAA-SECFDP设计模式与设计方案 |
| 6.2.1 基于模板模式的软件设计模式 |
| 6.2.2 基于插件模块的可扩展式设计方案 |
| 6.3 APAA-SECFDP机电耦合设计流程与功能模块组成 |
| 6.3.1 APAA-SECFDP机电耦合设计流程 |
| 6.3.2 APAA-SECFDP功能模块 |
| 6.4 基于动态链接库的Creo二次开发技术 |
| 6.4.1 Creo二次开发概述 |
| 6.4.2 Creo二次开发主要步骤 |
| 6.5 基于APAA-SECFDP的车载搜索雷达机电耦合设计算例 |
| 6.5.1 软件界面生成与参数设置 |
| 6.5.2 基于APAA-SECFDP的车载搜索雷达机电耦合设计结果 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 附录 有源相控阵天线区间参数误差对其电性能影响的详细数据 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 负载模拟器研究综述 |
| 1.2.1 负载模拟设备的研制开发进展 |
| 1.2.2 负载模拟加载技术的研究进展 |
| 1.3 问题提出及本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 主要研究内容及论文结构 |
| 2 电液式负载模拟器系统建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电液式负载模拟试验系统的基本组成及工作原理 |
| 2.2.1 基本组成 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 考虑多种扰动耦合影响的力伺服加载模型 |
| 2.3.1 力伺服加载过程的基本非线性模型 |
| 2.3.2 考虑位置扰动耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.3 考虑其它非线性扰动因素耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.4 力伺服加载装置中的其它环节模型 |
| 2.4 多扰动耦合力加载模型的仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 负载模拟试验系统非线性扰动因素的建模与参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力加载液压缸非线性摩擦特性的建模与参数辨识 |
| 3.2.1 改进GMS摩擦辨识模型的提出 |
| 3.2.2 基于改进GMS模型的摩擦参数辨识方法设计、验证与试验 |
| 3.2.3 力加载液压缸非线性摩擦特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.3 加载传动机构非线性间隙特性的建模与参数辨识 |
| 3.3.1 拟线性间隙辨识模型的提出 |
| 3.3.2 基于拟线性间隙模型的非线性参数辨识方法设计 |
| 3.3.3 间隙特性参数辨识方法的仿真验证 |
| 3.3.4 负载模拟试验系统间隙特性的参数辨识结果分析 |
| 3.3.5 加载传动机构非线性间隙特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于有限时间速度观测的扰动间接估计方法 |
| 4.3 改进自适应终端滑模加载控制策略设计 |
| 4.3.1 自适应终端滑模控制律设计 |
| 4.3.2 系统稳定性与有限时间收敛特性分析 |
| 4.4 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 干扰解耦问题的提出与解耦模型的推导 |
| 5.2.1 干扰解耦问题的提出及微分几何相关概念 |
| 5.2.2 标准解耦模型的推导 |
| 5.3 位置扰动与加载力的耦合特性分析及系统局部正则型推导 |
| 5.3.1 位置扰动与加载力的耦合特性分析 |
| 5.3.2 多扰动耦合力加载改进模型的局部正则型推导 |
| 5.4 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略设计 |
| 5.4.1 几乎干扰解耦控制相关概念 |
| 5.4.2 抗饱和辅助子系统与几乎干扰解耦控制律设计 |
| 5.5 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 负载模拟加载试验验证与加载控制策略性能对比 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电液式负载模拟试验系统综合设计 |
| 6.2.1 液压系统的设计与选型 |
| 6.2.2 测控系统设计及上位机软件开发 |
| 6.3 加载控制效果的试验验证与加载控制策略性能对比分析 |
| 6.3.1 加载控制效果的试验验证与结果分析 |
| 6.3.2 非线性加载控制策略的性能对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、复杂机电系统全局耦合模型的建模（论文参考文献）
- [1]爬壁机器人机电耦合动力学与轨迹跟踪控制研究[D]. 葛浩然. 吉林大学, 2021(01)
- [2]无齿轮磨机驱动关键技术研究[D]. 马天奇. 吉林大学, 2021(01)
- [3]磁阻电机式车辆横向稳定杆耦合特性及其控制研究[D]. 王立标. 东华大学, 2021
- [4]被动柔性变刚度执行器及其特性研究[D]. 许亚鹏. 山东大学, 2021(11)
- [5]水力发电机组运行稳定性及其在多能互补系统中调节特性研究[D]. 张京京. 西北农林科技大学, 2021
- [6]基于深度代理模型的复杂机电产品仿真优化方法及应用[D]. 林景亮. 广东工业大学, 2021
- [7]基于机电耦合的工业机器人关节振动特性研究[D]. 仪凌霄. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]基于功率流的热连轧机振动能量研究[D]. 肖彪. 北京科技大学, 2021(02)
- [9]考虑参数不确定性的有源相控阵天线机电耦合建模与稳健设计[D]. 袁帅. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [10]电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究[D]. 康硕. 北京交通大学, 2020(03)