电液伺服土工离心机振动台数据采集系统开发

清华大学电液伺服控制土工离心机振动台系统最近研制成功,并已应用于土工结构物动力反应模型试验.该文首先简要介绍了振动台数据采集系统的性能要求和组成,然后详述了数据采集系统静动力性能测试的过程.测试结果表明,数据采集系统采样频率高、受电磁干扰小、在1 g和N g离心加速度条件下均能实时采集与传送数据,满足试验要求.     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究．部分1：振动台试验

研究目的：创新要点：为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。1．建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2．通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：1．基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型（图2）;2．利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性（图5～图8）;3．根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响虚,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应（图9）。重要结论：1．江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2．多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3．在El-Centro波的加速度峰值高达4．0m／s^2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究.部分1:振动台试验（英文）

研究目的:为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。创新要点:1.建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2.通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法:1.基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型(图2);2.利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性(图5~图8);3.根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应(图9)。重要结论:1.江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2.多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3.在El-Centro波的加速度峰值高达4.0 m/s2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。     

非结构构件抗震性能检测楼层反应谱（英文）

为了确定加速度敏感型非结构构件振动台试验的输入,建立了用于非结构构件抗震性能检测的楼层反应谱,并开展了浮放输液架振动台试验验证该楼层反应谱的可用性.通过标准框架结构在不同地震强度下的弹塑性时程分析,确定非结构构件动力放大系数,基于分析结果建立了用于非结构构件抗震性能检测的楼层反应谱.利用该反应谱及其他现有检测楼层反应谱进行了浮放输液架的振动台试验,基于试验结果建立了不同输入下非结构构件的地震易损性曲线.提出的反应谱包括短周期段、上升段、平台段及下降段,平台段动力放大系数建议取值为3.0.试验结果表明,浮放输液架在0.307 4g的加速度输入下,即有50%的概率达到或超过500 mm的残余位移.提出的楼层反应谱可为振动台试验确定台面输入,用于非结构构件抗震性能检测,促进加速度敏感型非结构构件的抗震性能研究.     

交流永磁伺服系统性能测试实验平台设计及应用

为验证交流伺服驱动系统的性能,设计了一套交流永磁伺服系统性能测试实验平台。该实验平台由被测伺服驱动器-电动机系统、负载和数据采集系统组成,借助于该实验平台,开发出了本科生科研创新实验——交流永磁伺服系统性能测试开放实验。实践表明,该实验平台为学生提供易于创新的实践环境,有效提高了学生专业知识综合运用能力和科研创新能力。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究.部分2:数值分析（英文）

研究目的:通过非线性动力有限元分析,模拟多塔斜拉桥在多点激励下的地震响应以及揭示其在强震下的倒塌破坏模式。创新要点:解决了多塔斜拉桥的非线性动力数值模拟技术,并首次模拟了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法:首先采用隐式的Newmark-β法求解多点地震激励下的非线性动力方程(图3),随后采用显式的中心差分格式对强震作用下桥梁的倒塌破坏过程进行数值仿真(图4)。重要结论:1.单主梁模型的数值结果可以很好地反映地震模拟振动台试验的地震响应结果;2.在加速度峰值为4.0 m/s2的El-Centro波时,多塔斜拉桥模型只出现了中塔支座的破坏;3.在加速度峰值为4.0 m/s2的江心波时,多塔斜拉桥模型先后出现了支座破坏、拉索与塔的连接破坏以及中塔上塔柱段的单元失效。     

对称滑阀控制非对称液压缸系统传递函数的求解

非对称液压缸相对于对称液压缸具有占用空间小、制造简单等优点,在液压伺服控制系统中很常见。但最新研究表明:对称滑阀控制非对称液压缸的伺服控制系统在其应用中也存在许多的弊端,国内外许多学者都试图通过建立对称滑阀控制非对称液压缸的数学模型并进行分析,以研制最佳的控制策略。因此,正确建立相关的传递函数,对保证非对称缸系统的动态性能、稳态性能非常重要。本文求解的对称滑阀控制非对称液压缸的传递函数,可作为对此类系统进一步的研究和分析时的参考资料。     

电液伺服位置控制系统建模及仿真

针对传统液压控制的缺点,选用电液比例阀对液压缸的位置进行控制,通过对电液伺服位置控制系统的组成的分析,对整个电液伺服位置控制系统进行建模,同时通过计算写出比例电磁阀的传递函数、PID控制的传递函数、比例放大环节的传递函数、反馈环节的产地函数以及阀控缸一负载环节的传递函数,进而得到了系统的开环传递函数.通过simulink强大的仿真功能,采用试凑法和仿真效果相结合的方法确定了PID的参数,取得了良好地系统仿真效果,系统能够稳定在一个固定值.     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究．部分2：数值分析

研究目的：通过非线性动力有限元分析,模拟多塔斜拉桥在多点激励下的地震响应以及揭爪其在强震下的倒塌破坏模式。创新要点：解决了多塔斜拉桥的非线性动力数值模拟技术,并首次模拟了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：首先采用隐式的Newmark-β法求解多点地震激励下的非线性动力方程（图3）,随后采用显式的中心差分格式对强震作用下桥梁的倒塌破坏过程进行数值仿真（图4）。重要结论：1．单主梁模犁的数值结果可以很好地反映地震模拟振动台试验的地震响应结果;2．在加速度峰值为4．0m／s2的E1。Centro波时,多塔斜拉桥模型只出现了中塔支座的破坏;3．在加速度峰值为4．0m／s2的江心波时,多塔斜拉桥模型先后出现了支序破坏、拉索与塔的连接破坏以及中塔上塔柱段的单元失效。     

组装式地震模拟振动台系统的创新技术探究

详细论述了组装式地震模拟振动台系统中导轨的设计、台面拼装技术、控制系统的改造和控制方法的选择等创新技术。通过实际的台面背景噪声试验以及波形失真试验,验证了这些创新技术的突出优点。该组装系统中创新技术的运用不仅节约了60%的建设成本,同时极大发挥了系统的动态性能。     

基于数字信号处理器的电机伺服控制系统研究

电动机的伺服控制在数控系统中处于重要的地位．本文首先对交流感应电动机的伺服控制系统进行了研究．提出并开发了一种基于数字信号处理器的16位全数字交流伺服控制系统。     

车载式施肥机肥量控制系统的性能探讨

通过对步进电机加螺旋装置、电液伺服系统、电动推杆、直流比例电磁铁和步进液压缸五种控制系统进行比较,电液伺服系统简便易行,控制精度高,响应速度快,使用寿命长,成本相对较低,适合在农业生产中推广应用。     

交流伺服系统在单轴数控内圆磨床中的应用

在单轴数控内圆磨床上采用人机界面、具有伺服控制功能的PLC、交流伺服放大器和伺服电动机组成的X轴交流伺服进给系统。分析了伺服放大器控制方式选择、PLC与伺服放大器的接口设计;针对磨床的工作方式,给出了PLC与伺服放大器电子齿轮的计算方法,并创建了基于人机界面环境下的伺服系统的控制方法。     

三菱数控系统中交流伺服电机的选择

伺服电机要根据需要来选定,如果伺服电机与安装机床不一致,不仅不能充分发挥电机的性能,而且很难调整伺服参数。本文参考三菱伺服电机的选择原则和方法,通过计算负载惯量比、短时间特性以及连续特性等三要素,结合实例说明交流伺服电机选择的全过程,并应用于数控铣床的升级改造项目。     

基于矢量控制的新型抽油机控制系统研究

本文介绍了以TMS320F2812 DSP为控制核心的全数字化永磁同步电机伺服控制系统的硬件和软件设计,对控制系统硬件和软件各部分的结构和功能作了详细的阐述。     

交流调速系统模糊神经网络控制的DSP实现

将模糊控制和神经网络控制相结合设计出模糊神经网络控制器,应用于交流伺服系统的调速控制中,可以克服交流伺服电机中参数变化、非线性和耦合等不确定因素的影响。针对模糊神经网络控制器运算量大、收敛慢的特点,硬件采用DSP芯片作为其控制器运算单元,成功地完成了其控制器的DSP实现,提高了交流调速系统的控制性能。     

Design of an ultrasonic motor with multi-vibrators

This paper presents and verifies a new idea for constructing an ultrasonic motor (USM). The stator contains several vibrators fabricated by bonding piezoelectric ceramics (PZTs) to a metal base. When two alternating current (AC) voltages with a 90° phase difference are applied to the PZTs, longitudinal and bending modes are excited in the vibrator. The bending vibrations of the vibrators are stacked to form the torsional vibration of the stator, ultimately generating longitudinal-torsional composite vibration. Both vibrators and the stator are excited to the resonance state. A standing wave is formed by superposition of longitudinal and torsional modes. The proposed motor is an in-plane vibration motor because the vibrations of the stator are in the circumferential plane. The finite element method (FEM) is used to validate the feasibility of the proposed motor. The fabricated stator contains five vibrators. The tested resonance frequencies of longitudinal and torsional modes are 44.42 kHz and 43.83 kHz, respectively. The stall torque is 0.3 N·m and no-load speed is 45 r/min. The highest efficiency is 30%. The applied driving voltage is 100 V_o-p (peak voltage) at 43.9 kHz. The designed motor is a parallel-actuated integral motor. It allows the vibrators to operate synchronously, and overcomes asynchronous issues that occur in traditional multi-vibrator motors.     

大型轧机液压AGC伺服油缸试验台加载缸设计

轧制伺服油缸轧制力大,行程短,频率响应高,测试难度大。为提高液压缸的使用质量,研制一种试验台,文中介绍了设计要求和加载油缸的设计方法。     

交流伺服系统的模糊自适应PID控制研究

交流伺服系统是一个非缌陛、多变量、强耦合的系统,采用传统的PID控制和普通模糊控制方法,难以达到理想的控制效果。通过设计一种模糊PID控制器,应用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,将其应用于交流伺服系统位置调节器。仿真结果表明：模糊自适应PID控制方法具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力,动态响应速度、稳定性等均优于常规PID控制和普通模糊控制,从而满足了交流伺服系统较高的控制要求和控制效果。     

挖掘机液压系统比例式电液控制阀虚拟样机的仿真分析

对挖掘机虚拟样机中使用的数字液压伺服缸进行仿真分析。介绍数字液压系统的工作原理．给出数字液压伺服缸的原理图和组成结构。建立数字液压伺服缸的静态模型方程和其静态刚度的求解方程。在此基础上,对建立的虚拟模型进行仿真分析,得出螺旋槽截面尺寸对静态刚度的影响曲线图。