基于Dahl模型的压电陶瓷微夹钳控制研究

针对微零件装配工艺的需要,开发了一套基于压电陶瓷驱动的微夹钳,建立了压电陶瓷驱动微夹钳位移与电压的关系模型,针对压电陶瓷迟滞现象提出了基于Dahl模型的前馈补偿控制和PID混合控制算法,微装配实验证明该模型结构控制效果好,能达到控制要求。

双向摩擦特性Dahl模型的布料仿真稳定性提升

针对布料仿真中单向摩擦特性所导致的布料运动稳定性弱的问题,提出了双向摩擦特性的Dahl模型处理布料摩擦接触的仿真方法。首先,采用忽略质点弹簧模型中剪切弹簧力的方法对布料进行建模,保证布料模型的稳定性,同时通过设定形变系数的最大值来约束布料的弹性形变,从而达到改善超弹的目的;其次,为进一步增强风场中布料运动的稳定性,在Dahl模型的布料摩擦力的计算过程中,引入表示双向摩擦力的微分项,不仅完善布料的摩擦特性,还提高了绘制的效率;最后,利用插值法的思想通过质点位置、距离当前质点位置的最小值以及最大值这3个因子来优化二分法的时间步长,从而达到复杂度相同的情况下,绘制速度得到提高的目的。实验结果表明,该方法不仅能够实时地绘制出布料与物体摩擦接触的实验效果,而且提升了绘制的速度,同时增强了布料运动的稳定性。

基于改进Dahl模型的进给伺服系统摩擦特性与补偿研究

针对进给伺服系统存在非线性摩擦的问题,介绍了一种改进的Dahl模型,该模型改善了Dahl模型的稳定性且能描述滞-滑现象。基于该模型建立了考虑摩擦的系统综合数学模型,分析了摩擦对系统性能的影响;同时,对系统采用固定摩擦补偿,并利用遗传算法对摩擦参数进行了辨识。结果表明,改进的Dahl模型摩擦补偿有效地消除了系统因摩擦而产生的"死区"、"平顶"等不良现象,提高了系统的运动精度和定位精度。

基于改进Dahl模型的自适应摩擦补偿研究

针对在伺服控制系统中普遍存在的摩擦现象所引起的低速爬行、跟踪误差、极限环振荡等问题,首先对伺服系统中常用的Dahl摩擦模型和LuGre摩擦模型进行了分析比较,介绍了一种改进的Dahl模型,该模型改善了摩擦环节的稳定性,并能描述滞-滑现象;然后基于Lyapunov稳定性分析的方法,设计了基于改进的Dahl模型的自适应摩擦补偿算法;最后对带有摩擦的伺服系统进行了自适应摩擦力矩补偿和PD控制补偿的仿真和实验。仿真和实验结果表明:改进的Dahl摩擦自适应补偿比PD控制补偿能更好地抑制伺服系统低速时摩擦所带来的干扰和影响,提高了定向、定位精度和系统稳定性。

磁流变阻尼器修正的Dahl模型的建立及仿真验证

磁流变阻尼器具有复杂的动态特性,为其建立准确的力学模型有助于更好地研究其振动控制。首先对某款磁流变阻尼器进行振动试验,采集到其力、位移、速度等数据,然后在Simulink中搭建其修正的Dahl模型,并利用Simulink中的参数估计工具进行了参数辨识,最后将辨识出的参数导入模型进行仿真。仿真结果与试验数据吻合度较高,证明所建立的修正的Dahl模型准确,有助于进一步研究磁流变阻尼器的振动控制。

一种实用的摩擦模型

摩擦影响定位和指向系统的精度,还可能引起不稳定。伺服设计中用的摩擦模型大都用的是Dahl模型。这是一个简单的只有一个状态变量的动态模型。不过用Dahl模型给不出滞-滑运动。文中分析指出Dahl模型实际上是早年模拟机上摩擦模型的一个解析版本,而Dahl模型中的状态方程式所表示的就是模拟线路中的积分钳位线路。基于这种新的认识,文中提出一种改进的Dahl模型,该模型改善了回路的稳定性,并可给出不同于库仑摩擦值的静摩擦。对一个典型的滞-滑运动的分析表明,用改进的Dahl模型所得的结果与理论分析也是一致的。此改进的Dahl模型在高精度伺服设计中将会有广阔的应用前景。

磁流变阻尼器的两种力学模型和试验验证

本文根据我们设计制作出的磁流变阻尼器的阻尼特性试验结果 ,提出了描述阻尼器动态特性的两种新的力学模型。一种称之为修正的Bingham模型 ,它由Bingham单元 (库仑摩擦单元与粘滞单元并联 )与弹簧单元串联组成。该弹簧单元与磁流变液屈服前区的初始剪切模量和蓄能器的刚度等有关。另一种称为修正的Dahl模型 ,它采用Dahl模型来模拟库仑摩擦力 ,克服了常用的Bouc -Wen模型需要确定的参数过多的缺点。为了使模型在阻尼器的电流强度 (磁场强度 )改变的情况下仍然有效 ,引入一个内变量描述模型参数与电流强度 (磁场强度 )的关系。最后 ,通过理论分析与试验结果的比较 ,证明本文提出的两种力学模型能够较为精确地描述大多数的磁流变阻尼器在改变电流强度 (磁场强度 )

磁流变阻尼器参数辨识方法研究

应用修正的Dahl模型,通过能量积分分批识别出不同电流下的参数,确定参数与电流的关系。提出的参数辨识方法,将含有滞迟环节的非线性参数识别转化为线性识别问题,达到了较高的识别精度。

径向驻波型超声波电机接触摩擦特性建模与分析

超声波电机的接触摩擦模型对电机输出性能优化、控制电路设计具有重要的作用。现有对超声波电机接触摩擦模型的研究,大多基于库伦摩擦模型,其计算结果的精度有待进一步提高。该文基于Dahl摩擦模型对一种径向驻波型超声波电机的接触摩擦特性进行建模和分析。首先介绍电机的结构,然后分析定子的振动、定转子间的接触摩擦以及转子的旋转运动,考虑定子振动的瞬态响应过程,基于Dahl摩擦模型建立径向驻波型超声波电机定转子接触摩擦传动模型。利用所建立的模型,研究接触界面的摩擦力、不同负载下电机的速度响应情况以及电机的转矩-转速特性。最后测试样机的转矩-转速特性,将理论计算值与实验值进行对比,二者基本吻合,证明所建立模型的有效性。此外,该文也对基于库伦摩擦模型的计算值进行对比分析,结果表明:相比于库伦摩擦模型的计算值,基于Dahl摩擦模型的计算值具有更高的精度。

MR阻尼器力学模型的性能试验研究

建立合理的 MR阻尼器滞回模型是阻尼器应用于结构振动控制中的重要前提 ,根据以往学者提出的 MR阻尼器的力学模型的优缺点 ,对 2种性能优良而又应用方便的力学模型——修正的 Bingham模型和修正的 Dahl模型进行了力学性能试验 ,证明了这 2种阻尼器力学模型的有效性与合理性。

高血压心力衰竭大鼠动物模型的研制

目的研制高血压引起的心衰大鼠动物模型。方法将18只Dahl盐敏感性大鼠分为正常组和模型组并分别使用0.3%NaCl低盐饲料和8%NaCl高盐饲料喂养大鼠20周,观察大鼠行为及体征,检测大鼠血压、血清氨基末端脑钠肽前体(N-terminal Pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)含量,彩色超声多普勒检测大鼠左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)和左室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening,LVFS)及电镜观察HE染色心肌细胞以及肾脏组织等。结果正常组大鼠血压一直维持在140 mm Hg左右,而模型组大鼠从进食高盐饲料后血压保持持续上升,最高可达250 mm Hg;与正常组比较,模型组的NT-proBNP、LVEF、LVFS在统计学上有显著差异(P<0.01)。结论本研究制作的动物模型可较好地模拟正常大鼠继发高血压病进而发展成高血压心衰大鼠模型的过程,可用于高血压心力衰竭疾病的研究。

Dahl盐敏感性大鼠体外循环模型的建立

目的建立Dahl盐敏感性（Dahl／SS）：赶鼠体外循环（CPB）模型。方法雄性sD大鼠7只，14～16周龄，CPB时间120min作为阳性对照组（I组）；雄性Dahl／SS大鼠10只，14～16周龄，采用随机数字表法，将其随机分为2组：CPB时间120min组（Ⅱ组，n=5）和CPB时间75min组（HI组，n=5）。Dahl／SS大鼠先低盐饮食喂养，CPB前4周改为高盐饮食喂养。吸入异氟醚麻醉诱导后，经口气管内插管，接呼吸机行机械通气。右颈内静脉和尾动脉插管分别作为静脉引流和动脉回流通道，血液经定制的微型氧合器氧合。分别于CPB前、CPB30、60min、CPB结束后30、90min（T1-5）时采集动脉血样，进行血气分析，并测定血糖浓度；分别于上述时点记录MAP。计算各时点MAP和血糖的变化率，记录CPB结束后7d内大鼠的生存情况。结果3组间动脉血气分析指标比较差异无统计学意义（P〉0．05）。与I组比较，Ⅱ组T2。；时MAP变化率升高，T4时血糖变化率升高（P〈0．05）；与Ⅱ组比较，Ⅲ组T2，时MAP变化率降低，T4时血糖变化率降低（P〈0．05）。I组、Ⅱ组和Ⅲ组CPB结束后7d内生存率分别为7／7、1／5和4／5，Ⅱ组生存率最低（P〈0．05）。结论Dahl／SS大鼠CPB维持75min是可行的。