针对深水清淤机械臂阀控非对称油缸因高阶非线性特性以及水下大干扰工作环境导致的控制困难问题,本文提出一种加速干扰自适应滑模控制方法。通过整理系统的高阶非线性模型,建立液压油缸的分层控制模型。使用反步法设计了滑动模态指数收敛的滑模控制器,在此基础上提出了一种加速的干扰自适应方法,并使用李雅普诺夫稳定性理论验证了该复合控制方法的稳定性。通过Simscape平台进行多物理域仿真验证,仿真结果表明:所设计的加速干扰自适应滑模控制方法能实现快速准确的位置跟踪,相比于比例积分微分控制具有响应速度快、超调量小的特点,相比于普通干扰自适应滑模控制方法具有稳态误差更低,干扰估计速度更快的特点。

提出具有负刚度特性的欧拉屈曲梁结构并分析其静态特性,将负刚度机构和线性隔振器并联使用,设计准零刚度隔振器。如果隔振器的载荷选用得当,系统将在零刚度点平衡,若载荷发生改变,系统平衡点将偏离零刚度点。考虑载荷的影响,对零刚度隔振器进行动态建模,并采用谐波平衡法求解准零刚度隔振器的响应。定义准零刚度隔振器平衡点不在刚度零点时系统的力传递率,分析激励幅值和载荷对隔振器性能的影响并和线性隔振器的性能进行比较。结果表明,所设计的零刚度隔振器具有低频隔振效果,其响应和隔振性能受到激励幅值和载荷的影响,可以使系统的特性从单纯的渐硬刚度向渐软刚度以及渐软-渐硬刚度混合的特性改变,并显著改变系统的传递性能。

由于重力或装配应力等偏置力的影响，隔振元件的工作状态将会偏离原始平衡位置，进而产生具有非对称特性的动力学行为，其具体表现为系统的动态响应存在刚性漂移现象，且该刚性漂移的大小与外激励频率、幅值均存在复杂的关系；其次，由于振动传感器主要针对动态信号，对于零频附近的低频信号存在灵敏度低、测量误差大的缺陷。因而，对于系统响应中存在的刚性漂移信号，实验中往往无法准确测定，甚至可能丢失，这将给系统的动力学参数标定带来非常大的影响。本文针对该问题，建立了此类隔振实验装置的非对称动力学模型，并利用较为成熟的谐波平衡原理构造了一种简单的迭代算法，使其在刚性漂移信息缺失的情况下，仍然能够有效地辨识得到系统结构参数。通过数值仿真，验证了该算法的有效性，并将其应用于一款具体的隔振...

螺旋桨推进轴系中水润滑轴承-轴颈摩擦诱导异常振动、噪声是制约舰艇隐身性能的重要因素,研究其成因机制和影响规律对于识别和有效控制异常振动、噪声具有重要价值。为此,从非线性摩擦和轴系整体动力学耦合的角度对螺旋桨推进轴系摩擦诱导振动问题进行分析。采用速度依赖型的Stribeck摩擦模型描述轴承-轴颈的动摩擦特性,考虑非线性摩擦-扭转振动-横向振动的耦合作用,在此基础上利用Hamilton原理和有限元法建立连续轴系的非线性动力学方程。运用Newmark-β法和Newton-Raphson迭代相结合的方式求解并获取系统非线性动力学响应,分析动摩擦特性及弯-扭耦合作用对轴系摩擦诱导振动的影响规律。结果表明,相较于纯扭转系统,弯-扭耦合系统更容易产生摩擦自激振动。除轴承-轴颈摩擦特性外,不稳定的弯曲模态同样为耦合系统摩擦自激振动的重要成因。 ...

探讨调节阀应用中的自振及调节系统间的关联问题，从而对阀自振有正确认识，对系统间耦合给以重视。

针对气动肌腱固有的结构特性而呈现强非线性和时变性等问题,极大地增大控制系统设计难度和复杂度,建立精确力模型变得尤为重要。为解决迟滞特性的影响,提出采用理论与实验相结合法方法,通过实验获取气动肌腱工作长度、气压和对应输出力大小关系,再利用Prandtl-Ishlinskii迟滞模型理论对迟滞项建模,采用最小二乘法对迟滞项模型参数辨识权值与阈值,解决迟滞特性的影响,各项因素分别建模,简化模型难度,最终得到气动肌腱力学模型。以FESTO公司MAS型气动肌腱为研究对象,实验结果表明,通过Prandtl-Ishlinskii迟滞模型理论预测的气动肌腱轴向力与实验值误差在较低水平,验证了模型的可行性。

一、引言长行程缸由于活塞所处位置不同，引起系统数学模型的变化。这种情况，对于工作行程范围较短的缸（如电液振动台、小幅值力控制装置）来说，影响可以不计。然而若需要在全行程范围内对气缸状态进行控制时（如长行程缸速度动态控制或位置动态控制），这种模型的非线性是必须考虑的。

针对二次调节流量耦联系统非线性特性,利用坐标非线性变换和状态非线性反馈得到系统精确线性化控制规律。由于系统相对阶严格小于系统维数,所以通过证明系统零动态的稳定性验证了所得精确线性化控制规律的可行性。然后利用Ackermann极点配置算法,设计了系统的精确线性化控制器。通过仿真研究表明,加入精确线性化控制器后,系统快速性提高,并达到无超调。通过与PID控制器比较可知,当系统远离工作零点时,PID控制器有明显无超调,且调整时间加长,而精确线性化控制器与工作点无关。

插装式比例节流阀在高速大流量时表现出强非线性，在高速、高精度电液伺服系统设计中，其模型不能简单地视为线性系统。分析插装式比例节流阀的工作机理，建立了插装式比例节流阀简单、实用的非线性数学模型。模型计算值与实验数据的比较表明，该模型能较准确地描述阀的动／静态特性。

液动力、弹簧力、液压力等内部扰动影响压力控制阀的输出量与控制量的关系。本文通过数值分析非线性电液比例溢流型三通减压阀的输出量受控制量和干扰量的影响，为定量设计分析液压阀提供一种使内部扰动影响最小化的新方法。