海上浮式集装箱起重机的小车位置跟踪和吊重消摆控制研究

浮式集装箱起重机(OCC)是新型的海上吊运系统,能够对锚泊在深海的大型集装箱运输船进行装卸作业,来解决港口拥堵和大型船舶因港口水浅无法靠岸过驳等问题;但是由于受海上风浪干扰影响,所吊运的载荷会产生复杂的非线性动力学响应,严重影响作业效率,甚至引发安全事故。针对此问题,推导船体横摇和升沉运动下OCC系统负载吊运过程的摆振动力学模型,并设计吊运轨迹跟踪的非线性控制器,同时实现海浪干扰和起重小车运动耦合下OCC系统的位置跟踪和负载的消摆控制;采用Lyapunov方法严格证明了控制器的稳定性;最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性。通过此方法能抑制海浪激励对集装箱吊运轨迹的影响,确保OCC系统安全高效运行。

低速磁浮列车悬浮系统动力学建模及非线性控制

以国家磁浮交通工程技术研究中心的低速磁浮列车为研究对象,探讨了外界扰动、非线性和时变性条件下悬浮控制系统的设计问题.首先建立悬浮系统非线性数学模型,并搭建悬浮系统仿真平台.然后设计线性PD(proportion differentiation)控制律,仿真表明其性能依赖参数的选取,对扰动敏感,鲁棒性弱.为提高悬浮控制器的鲁棒性,由可变边界层和指数趋近律出发,导出改进型的滑模控制律.用Lyapunov法证明其稳定性.仿真结果表明该控制律动态性能好,控制精度高,鲁棒性强,且能有效抑制系统颤振.最后通过整车试验证明所提出的改进型滑模控制律的有效性.

低速磁浮列车磁悬浮系统仿真平台设计与控制

低速磁浮列车采用电磁型(EMS)悬浮控制系统。由于系统的本质非线性和开环不稳定,使控制系统的设计成为磁浮交通的关键技术。文中首先建立了磁悬浮系统非线性动力学模型,并搭建了磁悬浮系统仿真平台,该平台可用于控制策略的设计与验证。然后利用线性化模型,设计了带有加速度反馈的PD控制律。通过仿真平台中非线性模型的仿真结果,优化了控制器结构和参数。最后通过整车试验验证了所设计的控制系统的有效性。

海上浮吊平台作业的波浪补偿系统的仿真与研究

浮吊在海上施工建设时,波浪的起伏会造成下降中的重物与突然上升的施工或补给对象的碰撞,导致重大安全事故的发生.为了抑制波浪对浮吊海上作业的动态影响,提高作业效率,提出一种基于在线遗传算法整定PID(Proportional-Integral-Darivative)控制器的主动式波浪补偿系统;在设计系统的基础上,采用ADAMS、AMESim和MATLAB联合仿真平台,对本方案的波浪补偿系统的控制效果进行仿真与研究.最后在物理样机中对该系统的控制策略的有效性进行试验验证.仿真和试验结果表明:该补偿系统能使吊运载荷的相对运动和波浪作用下船体的运动在升沉方向解耦,并且本文提出的控制器具有较高的鲁棒性和稳定性,能根据海况的变化及时调整控制参数,控制效果令人满意.

深海张力腿平台非线性涡激振动响应特性分析

针对深海平台张力腿的非线性动力学问题,充分考虑张力腿的非线性特性,提出了一种改进的动力学模型,并利用伽辽金法和有限差分法对模型进行计算,研究波浪、海流、预张力、平台运动等复杂荷载联合作用下张力腿的涡激振动响应特性。计算结果阐明了复杂海洋环境下张力腿平台的动力学机理。研究结果可为深海平台的设计和研究提供参考。

海上浮式集装箱起重机非线性动力学模型及试验验证

浮式集装箱起重机能够对锚泊在深海的大型集装箱运输船进行装卸作业.对浮式集装箱起重机在波浪引起的船体运动下的动力学模型进行研究,将船体的升沉、横摇和纵摇运动当作起重机的主要外部激励.引入固定于船体的非惯性坐标系统和齐次坐标变换矩阵,采用Lagrange法推导得出小车、船体运动和吊重摆动耦合的非线性动力学方程.该模型可以用于浮式集装箱起重机的动力学特性分析和控制律设计.最后搭建试验平台,通过试验证明了提出的浮式集装箱起重机数学模型的有效性.

新时代职业院校体育课程思政融合的策略研究

身处这个更新换代的时代,我国对高等教育中思想政治教育所给予的关注与日俱增,特别是在职业院校体育课程中,将思政教育与教学内容结合,成了提高教学效率和培养学生综合素质的重要途径。本文聚焦于职业院校体育课程和思政教育的结合,审视了现今体育课程中思政实施的实际情况,指出了教师对思政内容的掌握不够深入、思政素养的缺乏等问题,并且通过实例分析了思政在体育课程中的正面影响。该文建议实施多项措施,包括加强教师队伍建设、充实并优化教学内容与方式、强化教学管理和监督,以及营造良好的校园文化氛围,以此增强体育课程思想政治教育的有效性,促进学生全面发展。

一类施加单向控制量的不确定非线性系统的重复学习控制

针对存在有界的、周期变化的非线性不确定动态的二阶系统,提出一种使系统渐近地跟踪目标轨迹的控制律。考虑仅能施加单向控制量的系统,所提出的控制律利用饱和函数和基于在线学习的估计器相结合来学习和估计未知非线性动态特性,并对未知动态进行补偿以保证系统跟踪误差渐近收敛于零。同时引入自适应陷波滤波器(Adaptive notch filter,ANF)来在线估计未知非线性动态特性的频率。不同于以前的方法,提出的基于ANF的饱和改进型重复控制律只需要未知动态特性是有界的(未知动态特性的结构、参数、频率是不需要预先知道的)。最后将此控制律应用到只能提供竖直向上电磁力的EMS型磁悬浮系统中,设计出适合磁悬浮系统的控制策略。仿真结果证明了所提出的控制策略的有效性。

医学类高职高专院校体育课程改革初探

高等职业教育是我国教育的重要组成部分。长期以来,高等职业教育只注重职业技能的学习,针对培养目标制订完善的教学体系,但忽视了体育课程内容以及教学模式的选择与学校培养目标的结合。现从这几个方面对医学类高职高专院校体育课程改革进行探讨,为医学类高职高专院校的体育课程改革提供参考。

基于向量式有限元法的磁浮列车磁力耦合系统建模与数值分析

针对中低速磁浮列车悬浮系统,基于向量式有限元法建立可变刚度的高架轨道梁模型,同时基于牛顿力学方程建立车辆系统模型,并通过可控悬浮电磁力将2个模型耦合。以轨道梁的跨中位移、梁端转角、振动加速度以及悬浮间隙偏差值为重要指标,从所提出的车‒桥磁力耦合模型出发,通过数值仿真得到磁浮列车及轨道线路相应结构构件的振动响应及位移变形响应规律。最后,通过全尺寸磁浮列车现场试验初步验证所提出的磁力耦合模型的有效性。

基于误差交叉耦合的多电磁铁悬浮系统滑模协同控制

针对磁浮列车传统的单点悬浮控制方法没有考虑多电磁铁间的协调同步问题,将多电磁铁的跟踪误差交叉耦合来设计高精度的协同控制方法,在减少了多点悬浮系统的跟踪误差和同步误差的同时,提高了系统抗干扰能力.首先,通过动力学分析了考虑未知扰动的4个电磁铁(2个控制模块)悬浮系统的动力学特征;其次,针对系统中的未知扰动,引入干扰观测器来估计扰动并进行扰动补偿;然后,考虑到相邻电磁铁控制模块之间存在耦合动力学特性,设计一种误差交叉耦合的滑模协同控制器;最后,在不作任何线性化处理的前提下,证明了闭环系统的渐近稳定性.研究结果表明:通过多电磁铁的悬浮架实验证明所提方法可以考虑补偿电磁铁模块之间的协调关系,抑制扰动的影响,减小间隙跟踪误差达40%,显著减少了电磁铁之间的耦合扰动作用.

气动送料机械手变尺寸自动对中夹持器的设计

该文对气动机械手末端夹持器进行了设计,介绍其结构特点及工作原理,给出了夹紧力计算和误差分析,所设计的双气缸平移型夹持器具有可变直径及自动对中功能,结构简单、体积小,在夹取不同尺寸工件时能自动适应工件尺寸变化,从而提高机械手自动送料精度。

大倾角螺旋输送机中物料颗粒的运动特性研究

螺旋输送机在散料装卸和运输中起着关键性作用,而且有向大倾角输送方向发展的趋势。大倾角螺旋输送机中物料重力的影响使运动机理变得更为复杂,亟待研究。首先建立了简化的运动模型,分析了单个颗粒的运动特性。然后运用单质点法,推导出大倾角螺旋输送机物料输送的临界转速、轴向速度公式。接着给出生产率的计算模型。最后,通过理论计算值和相关实验数据的对比,表明计算模型能准确预测实际生产率。研究内容能帮助掌握大倾角螺旋输送机复杂的工作机理,优化机器性能,为新机型的研制和设计提供更加可靠的依据。

基于虚拟样机技术的浮吊补给作业动态特性仿真研究

浮吊在海上作业受波浪载荷作用,产生复杂的非线性动态特性,易引发安全事故。将吊索作为柔性体,考虑吊重运动和船体运动的耦合,基于多体动力学建立了刚柔耦合浮吊作业的虚拟样机模型,仿真计算得出浮吊在海上补给作业的相关动力学特性。结果表明:被补给船位置,波浪激励频率、吊索初始长度和下降速度等对浮吊的安全作业有重要影响。

非线性磁悬浮系统动力学建模与控制研究

针对磁悬浮列车悬浮系统的强非线性和存在外界扰动下传统PID控制器鲁棒性弱的问题,首先建立磁悬浮控制系统的数学模型并通过Adams动力学分析软件进行非线性动力学建模。采用模糊规则对PID的参数进行在线自适应整定,设计适用于磁悬浮系统的模糊自适应PID控制器。讨论在不同外界干扰下,所设计控制器在实现磁悬浮列车稳定悬浮时的控制性能并在虚拟样机中进行实时观测。通过对所设计的模糊自适应PID控制器在磁悬浮系统上的应用,可以明显发现其控制性能优于传统PID控制器。此外,在受到外界干扰的情况下,与传统PID控制器相比,所设计的模糊自适应PID控制具有较强的抗干扰性及鲁棒性。更适用于在实际磁悬浮工程中克服外界干扰来工作运行。

浮吊海上补给作业的动态特性仿真分析与研究

浮吊在进行海上补给时,吊重绳索的下降、摆动以及船体的受迫运动,使吊重下降时很容易碰撞甲板,引发重大事故。考虑吊点处的弹性力,建立了浮吊吊物系统的动力学方程。在MATLAB平台上采用数值分析的方法,分别对吊重静止时和作业时的动态特性进行研究。结果表明绳长、海况、下降速度等对补给安全有重要影响。计算得出的吊重下降速度和位移规律,可为波浪补偿系统提供重要依据。

基于虚拟样机技术的钢丝绳动张力仿真研究

为确保吊装系统作业安全,对钢丝绳的动张力进行研究具有重要意义,ADAMS软件为动张力的研究提供了很好的仿真平台。分析3种钢丝绳动张力建模方案的优缺点及其适用情况,并通过实例,对不同情况下钢丝绳动张力变化规律进行仿真分析。结果表明:当工况改变时,应对提升过程中的动张力给予充分重视。

医学高等职业教育学生学业评价体系的探索与实践

医学高等职业教育的发展及生源的变化对学生学业评价提出了新的要求,如何建立满足人才培养目标需要的,体现引导、评价、反馈功能的学生学业评价体系,以评价改革促进质量提高。学校进行了初步的探索与实践,并取得一定成效。

基于Adams有轨起重机的非圆轨道修正及动态仿真

为了解决有轨起重机在转弯时,出现的啃轨问题。提出先修正内侧轨道再修正外侧轨道的方法。对于内侧轨道,在直线段和圆弧段轨道加入一段缓和曲线,使曲率半径从无穷大逐渐过渡到圆弧曲率半径;对于外侧轨道,通过四角门框计算出外侧两角点的轨迹。通过求两角点轨迹的中线,即四角门框的外侧轨道,再叠加多轮修正值δ进一步修正外侧轨道。应用Adams进行动态仿真,验证修正轨道是否可以安全通过,并用Adams仿真优化起重机基距、平衡梁尺寸。结果表明,加入的回旋线长度Ls越大,有轨起重机大车在转弯时,出现的偏移量越小。同时,得出有轨起重机平衡梁和基距最优解。

基于多方评价的开放式的教学质量保障体系的创新与实践

学校以学生为主体,以多方评价为基础,以现代管理为手段;注重教学反馈和反馈信息的应用,注重"评教"和"评学"的并举,注重"过程评价"和"终末评价"的结合,建立由教委主导,卫生局主管,学校牵头,由医院、用人单位、学生和社会共同参与的开放式的高等卫生职业教育教学质量保障体系,激发学生自主学习积极性,提高学生学习效果,强化实践教学管理,增强就业竞争力,提升人才培养水平,实现"学校"和"学生"的可持续发展。