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Active Damping of Milling Vibration Using Operational Amplifier Circuit 被引量:6
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作者 Bashir Bala Muhammad Min Wan +1 位作者 Yang Liu Heng Yuan 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第5期58-65,共8页
The problem of chatter vibration is associated with adverse consequences that often lead to tool impairment and poor surface finished in a workpiece, and thus, controlling or suppressing chatter vibrations is of great... The problem of chatter vibration is associated with adverse consequences that often lead to tool impairment and poor surface finished in a workpiece, and thus, controlling or suppressing chatter vibrations is of great significance to improve machining quality. In this paper, a workpiece and an actuator dynamics are considered in modeling and controller design. A proportional-integral controller(PI) is presented to control and actively damp the chatter vibration of a workpiece in the milling process. The controller is chosen on the basis of its highly stable output and a smaller amount of steady-state error. The controller is realized using analog operational amplifier circuit. The work has contributed to planning a novel approach that addresses the problem of chatter vibration in spite of technical hitches in modeling and controller design. The method can also lead to considerable reduction in vibrations and can be beneficial in industries in term of cost reduction and energy saving. The application of this method is verified using active damping device actuator(ADD) in the milling of steel. 展开更多
关键词 Active damping ANTI-WINDUP Bending moment Milling process Workpiece vibration Operational amplifier Proportional integral controller
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Estimation of Nonlinear Roll Damping by Analytical Approximation of Experimental Free-Decay Amplitudes
2
作者 SUN Jinwei SHAO Meng 《Journal of Ocean University of China》 SCIE CAS CSCD 2019年第4期812-822,共11页
Damping is critical for the roll motion response of a ship in waves. A common method for the assessment of damping in a ship’s rolling motion is to perform a free-decay experiment in calm water. In this paper, we pro... Damping is critical for the roll motion response of a ship in waves. A common method for the assessment of damping in a ship’s rolling motion is to perform a free-decay experiment in calm water. In this paper, we propose an approach for estimating nonlinear damping that involves a linear exponential analytical approximation of the experimental roll free-decay amplitudes, fol- lowed by parametric identification based on the asymptotic method. The restoring moment can be strongly nonlinear. To validate this method, we first analyzed numerically simulated roll free-decay data using rolling equations with two alternative parametric forms: linear-plus-quadratic and linear-plus-cubic damping. By doing so, we obtained accurate estimates of nonlinear damping coefficients, even for large initial roll amplitudes. Then, we applied the proposed method to real free-decay data obtained from a scale model of a bulk barrier, and found the simulated results to be in good agreement with the experimental data. Using only free-decay peak data, the proposed method can be used to estimate nonlinear roll-damping coefficients for conditions with a strongly nonlinear restoring moment and large initial roll amplitudes. 展开更多
关键词 nonlinear roll damping parametric identification nonlinear restoring moment asymptotic method linear exponential approximation
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转动惯量对同步电机起动及运行的影响分析
3
作者 苏国霞 《防爆电机》 2024年第3期35-37,82,共4页
研究了转动惯量对同步电机起动及运行的影响。从转动惯量对电机起动时间、定子电流波动、阻尼绕组温升三个方面进行分析。分析结果表明:负载转动惯量越大,电机起动时间越长,电机定子电流波动越小,电机定子电流波动越小。
关键词 转动惯量 起动 阻尼绕组 定子电流波动
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针对微网低频振荡的虚拟同步发电机阻尼控制
4
作者 陈杉桐 陈谦 +1 位作者 周文海 刘莹 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期9-21,共13页
虚拟同步发电机的控制策略是基于同步机的转子摇摆方程设计,因此也存在传统电网的功率振荡问题。本文首先分析虚拟同步发电机控制环节产生的负阻尼效应,明确线路阻抗比与虚拟励磁系统在参数选取不当时可能使得系统低频稳定性降低;其次,... 虚拟同步发电机的控制策略是基于同步机的转子摇摆方程设计,因此也存在传统电网的功率振荡问题。本文首先分析虚拟同步发电机控制环节产生的负阻尼效应,明确线路阻抗比与虚拟励磁系统在参数选取不当时可能使得系统低频稳定性降低;其次,提出一种同时补偿传递函数零点、力矩大小与相位的控制策略,并基于此策略构建虚拟阻尼力矩补偿器;接着,推导含虚拟阻尼力矩补偿器的多台虚拟同步发电机微电网系统小信号模型,并采用选择模式分析法进行振荡模式分析,根据特征根灵敏度矩阵协调设计虚拟阻尼力矩补偿器的参数;最后,搭建仿真模型验证了虚拟阻尼力矩补偿器的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 负阻尼效应 低频振荡 虚拟阻尼力矩补偿
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基于自适应控制参数整定的虚拟同步发电机控制策略
5
作者 丁乐言 柯松 +1 位作者 杨军 施兴烨 《综合智慧能源》 CAS 2024年第3期35-44,共10页
以新能源为主体的新型电力系统呈现“低惯量,低阻尼”特性,而虚拟同步发电机(VSG)控制策略可以通过模拟同步发电机机械运动方程和电磁特性,使得分布式逆变电源具备同步发电机的惯性与阻尼特性来增强系统的稳定性,但是也会牺牲一定的动... 以新能源为主体的新型电力系统呈现“低惯量,低阻尼”特性,而虚拟同步发电机(VSG)控制策略可以通过模拟同步发电机机械运动方程和电磁特性,使得分布式逆变电源具备同步发电机的惯性与阻尼特性来增强系统的稳定性,但是也会牺牲一定的动态调节性能。提出了一种基于自适应控制参数整定的虚拟同步发电机控制策略,通过建立的虚拟同步发电机小信号模型,分析转动惯量与阻尼系数对暂态过程中系统频率与输出功率的影响;通过同步发电机功角和频率振荡曲线分析自适应转动惯量和角速度变化率以及角速度偏移量、自适应阻尼系数和角速度偏移量之间的关联性,得到不同区间内转动惯量与阻尼系数的选定原则,基于此设计了自适应转动惯量与阻尼系数的计算式以及触发阈值,进一步,加入基于调频功率上下限的自适应下垂系数,提出了一种基于自适应控制参数整定的VSG控制策略;通过在Matlab/Simulink搭建的离网情况下VSG仿真模型中进行仿真与分析,验证了所提控制策略能减小频率的偏移量,提高系统的频率稳定性和动态调节能力。 展开更多
关键词 新型电力系统 虚拟同步发电机 转动惯量 阻尼系数 自适应控制 下垂系数
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光伏并网逆变器的VSG转动惯量自适应控制方法 被引量:1
6
作者 胡常胜 《机械与电子》 2024年第5期36-40,共5页
虚拟同步发电机是光伏并网逆变器中控制电子变换器的主要设备,但易受光伏发电动态性能的影响,导致转动惯量的控制精度较低。为此,提出光伏并网逆变器的VSG转动惯量自适应控制方法。根据光伏并网逆变器的VSG结构,在联立同步发电机中生成... 虚拟同步发电机是光伏并网逆变器中控制电子变换器的主要设备,但易受光伏发电动态性能的影响,导致转动惯量的控制精度较低。为此,提出光伏并网逆变器的VSG转动惯量自适应控制方法。根据光伏并网逆变器的VSG结构,在联立同步发电机中生成VSG的稳态输出,获取功率输出对逆变器VSG的特性影响。通过计算转动惯量与逆变器频率波动之间的函数关系,得出阻尼系数和频率变化程度,根据角速度偏差及变化率的实时情况调整转动惯量,明确不同程度的负荷投切情况,获取高精度转动惯量自适应控制结果。实验结果表明,所提方法在输出的有功和无功功率比较中,在0.26 s内即可快速进入平稳状态,在0.40 s时转动惯量趋于稳定,表明该方法的功率控制效果好、可实现转动惯量的高精度控制。 展开更多
关键词 光伏并网 阻尼系数 逆变器 自适应控制 VSG转动惯量
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基于自适应参数整定的微电网虚拟同步发电机运行控制
7
作者 羊冠宝 禹鹏 +2 位作者 符荣 马立红 徐海东 《电气自动化》 2024年第5期111-113,115,共4页
针对在并联微电网系统中可能出现的有功功率振荡的问题,提出了一种自适应虚拟同步发电机参数调节控制方法。构建了转动惯量与角频率变化率、阻尼系数与角频率增量的函数关系。通过仿真试验验证了该方法的有效性。
关键词 微电网 虚拟同步发电机 自适应控制 稳定性分析 转动惯量 阻尼系数
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涡轮阻尼器的试验研究 被引量:13
8
作者 李悦 周儒荣 周同礼 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期64-68,共5页
为满足某型无人驾驶飞机液压弹射系统和拦阻网回收系统的研制需求,在理论分析的基础上采用具有不同结构尺寸和不同液体介质的涡轮阻尼器样件进行阻尼力矩系数的测量试验。研究结果表明,结构尺寸、液体介质密度确定的阻尼器的阻尼力矩系... 为满足某型无人驾驶飞机液压弹射系统和拦阻网回收系统的研制需求,在理论分析的基础上采用具有不同结构尺寸和不同液体介质的涡轮阻尼器样件进行阻尼力矩系数的测量试验。研究结果表明,结构尺寸、液体介质密度确定的阻尼器的阻尼力矩系数接近一常数,阻尼力矩基本上与阻尼器的转子转速的平方成正比;阻尼器的结构尺寸、液体介质密度是影响阻尼力矩系数的决定因素。此研究结果为涡轮阻尼器的具体结构设计提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 试验研究 涡轮阻尼器 转子 阻尼力矩系数 无人驾驶飞机 结构设计
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两栖作战武器非线性横摇动力学研究 被引量:5
9
作者 马新谋 潘玉田 +1 位作者 常列珍 范昱珩 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2010年第4期66-69,87,共5页
为了研究两栖作战武器非线性横摇动力学,在借鉴船舶非线性横摇动力学理论的基础上,利用两栖武器水上性能分析计算软件计算某两栖武器的GZ曲线,在考虑了流体附加质量转动惯性矩和非线性阻尼项的前提条件下,建立了两栖作战武器非线性横摇... 为了研究两栖作战武器非线性横摇动力学,在借鉴船舶非线性横摇动力学理论的基础上,利用两栖武器水上性能分析计算软件计算某两栖武器的GZ曲线,在考虑了流体附加质量转动惯性矩和非线性阻尼项的前提条件下,建立了两栖作战武器非线性横摇动力学方程,即将该方程化为无量纲形式,并引入状态变量,将二阶非自治动力学方程化为一阶自治动力学方程组,采用四阶龙格库塔法求解,给出了两栖武器在不同频率的波浪扰动下的非线性横摇角位移和角速度响应,并给出了不同工况下的系统相图。结果表明,两栖作战武器在规则波浪的扰动下的横摇运动是一个非线性动力学问题,其动力学特性对参数敏感。 展开更多
关键词 基础力学 两栖作战武器 横摇运动 阻尼力矩
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两栖作战武器线性横摇运动动力学分析 被引量:6
10
作者 马新谋 潘玉田 马昀 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2008年第2期85-88,共4页
两栖作战武器受到波浪的扰动发生横摇运动时在惯性项、阻尼项、恢复项力矩的作用下与波浪扰动力矩达到平衡,据此建立了两栖作战武器线性横摇动力学方程,进而给出了两栖作战武器横摇运动固有角频率、无因次阻尼衰减系数的表达式等。由于... 两栖作战武器受到波浪的扰动发生横摇运动时在惯性项、阻尼项、恢复项力矩的作用下与波浪扰动力矩达到平衡,据此建立了两栖作战武器线性横摇动力学方程,进而给出了两栖作战武器横摇运动固有角频率、无因次阻尼衰减系数的表达式等。由于横摇运动直接影响该武器和乘员战斗力发挥,应设法使两栖作战武器的固有横摇角频率与波浪遭遇频率不在共振区。并在此基础上讨论了两栖作战武器增加减摇鳍减摇的原理。 展开更多
关键词 振动与波 两栖作战武器 横摇运动 阻尼力矩 恢复力矩 减摇鳍
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非对称赤道阻尼力矩对远程火箭弹道的影响 被引量:6
11
作者 李臣明 刘怡昕 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期36-39,共4页
针对远程火箭试验射程与计算射程不相符的问题,提出了大攻角下应考虑赤道阻尼力矩章动阻尼与进动阻尼特性的不同,推导了这种不同与攻角的关系,用奇点理论与振幅平面方程推导了在这种非对称赤道阻尼力矩作用下产生极限圆锥运动的条件,通... 针对远程火箭试验射程与计算射程不相符的问题,提出了大攻角下应考虑赤道阻尼力矩章动阻尼与进动阻尼特性的不同,推导了这种不同与攻角的关系,用奇点理论与振幅平面方程推导了在这种非对称赤道阻尼力矩作用下产生极限圆锥运动的条件,通过数值计算进行了验证.结果表明,大攻角下非对称赤道阻尼力矩能产生极限圆锥运动,可造成远程火箭攻角长时间不衰减从而增大阻力、减小射程. 展开更多
关键词 远程火箭 弹道 赤道阻尼力矩 极限圆锥运动
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基于半主动悬架侧倾力矩分配的侧向稳定性控制 被引量:4
12
作者 姚嘉凌 任杉 +3 位作者 李智宏 孙宁 沈亮 Saied Taheri 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期974-980,988,共8页
鉴于利用阻尼可调半主动悬架进行侧倾力矩分配控制缺乏完善的理论依据,根据调节阻尼以实现变刚度变阻尼悬架的思路,将磁流变减振器(MRD)半主动悬架视为变刚度变阻尼的悬架系统,无需对结构进行修改。建立了整车转向和悬架综合非线性模型... 鉴于利用阻尼可调半主动悬架进行侧倾力矩分配控制缺乏完善的理论依据,根据调节阻尼以实现变刚度变阻尼悬架的思路,将磁流变减振器(MRD)半主动悬架视为变刚度变阻尼的悬架系统,无需对结构进行修改。建立了整车转向和悬架综合非线性模型,采用二次非线性轮胎模型以构建转向和悬架的关联,以中性转向为控制目标设计了侧倾力矩分配系数ε的非线性控制器,同时设计了3个模糊控制器以控制车身姿态,并将ε和车身姿态控制相结合,通过解耦运算得到控制4个车轮处磁流变减振器的控制力。仿真结果证实了所提控制策略的有效性。进行侧倾力矩分配控制的MRD半主动悬架不仅实现了良好的操纵稳定性,同时也保持了较好的平顺性。 展开更多
关键词 半主动悬架 磁流变减振器 侧向稳定性 变刚度变阻尼 侧倾力矩分配
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磁流变液阻尼托辊的设计与优化 被引量:2
13
作者 冯飞 赵梅莲 +1 位作者 刘培学 陈玉杰 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第6期56-59,66,共5页
针对带式输送机在下运过程中易超速甚至失速的问题,设计了一种与传统无阻尼托辊结构相契合的多级线圈磁流变阻尼托辊,该阻尼托辊将多个线圈并联内置于静止导磁环内,显著增强了磁流变液阻尼间隙内磁场的强度及均匀性。首先,对磁流变阻尼... 针对带式输送机在下运过程中易超速甚至失速的问题,设计了一种与传统无阻尼托辊结构相契合的多级线圈磁流变阻尼托辊,该阻尼托辊将多个线圈并联内置于静止导磁环内,显著增强了磁流变液阻尼间隙内磁场的强度及均匀性。首先,对磁流变阻尼托辊的磁路进行了理论分析,推导了其阻尼力矩模型,其次,研究了励磁线圈个数、输送机带速对输出阻尼力矩的影响,最后利用遗传算法对其进行了优化,确定了其最佳的几何结构参数。研究结果表明:磁流变阻尼托辊最佳的励磁线圈个数为5个,此时其能输出的阻尼力矩值达到最大,而输送机带速对输出阻尼力矩几乎没有影响;优化后,其输出阻尼力矩提升了约21.7%。研究结果可以为带式输送机的制动提供参考。 展开更多
关键词 磁流变阻尼托辊 阻尼力矩 遗传算法 优化
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旋转弹丸气动特性的尺度自适应模拟 被引量:3
14
作者 陈东阳 ABBAS Laith K +1 位作者 王国平 芮筱亭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期526-533,540,共9页
为了预测旋转弹丸的气动特性,采用剪切应力输运(shear stress transfer,SST)湍流模型和尺度自适应模拟方法(scale-adaptive simulation,SAS)分别对M910旋转稳定弹丸不同马赫数、不同转速情况下的气动参数及流场特性进行数值计算,并对流... 为了预测旋转弹丸的气动特性,采用剪切应力输运(shear stress transfer,SST)湍流模型和尺度自适应模拟方法(scale-adaptive simulation,SAS)分别对M910旋转稳定弹丸不同马赫数、不同转速情况下的气动参数及流场特性进行数值计算,并对流场结构进行机理性分析。采用计算结果表明:基于SST湍流模型的定常计算流体力学(computa-tional fluid dynamics)方法可以较好地计算阻力、法向力、俯仰力矩和压心系数,不能准确预测亚音速和跨音速阶段旋转弹丸的滚转阻尼系数以及马格努斯力矩系数导数。采用非定常的尺度自适应模拟方法可以较好地计算旋转弹丸亚音速到超高音速阶段的滚转阻尼系数和马格努斯力矩系数导数。能否准确捕捉非定常尾涡效应对亚前后顺序音速和跨音速段滚转阻尼及马格努斯力矩计算精度影响很大。采用"全隐式多网格完全耦合求解技术"具有计算速度快、数值稳定的优点。同时,编写的批文件计算脚本提高了仿真工作的效率。 展开更多
关键词 定常计算流体力学(CFD) SST-SAS 流场特性 俯仰力矩 亚音速 跨音速 滚转阻尼 马格努斯力矩 旋转弹丸 尾涡效应
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基于谱矩的单自由度复阻尼结构的等效阻尼分析 被引量:3
15
作者 李暾 谢海文 +1 位作者 李创第 葛新广 《广西科技大学学报》 2019年第4期6-14,共9页
复阻尼模型与实验结果吻合较好,但结构动力分析较为复杂.本文针对单自由度复阻尼耗能结构基于谱矩相等准则,即令复阻尼原始系统和等效系统的的零阶和二阶谱矩相等,得到单自由度复阻尼耗能结构的等效频率和等效阻尼.将等效系统的计算结... 复阻尼模型与实验结果吻合较好,但结构动力分析较为复杂.本文针对单自由度复阻尼耗能结构基于谱矩相等准则,即令复阻尼原始系统和等效系统的的零阶和二阶谱矩相等,得到单自由度复阻尼耗能结构的等效频率和等效阻尼.将等效系统的计算结果与原始系统计算得到的精确解以及由经典的模态应变能法计算得到的结果进行比较,等效系统具有很高的精度. 展开更多
关键词 复阻尼结构 谱矩 等效频率 等效阻尼 单自由度
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榴弹搭载伞降子弹减旋特性分析 被引量:1
16
作者 李俊 刘闯 +1 位作者 孙丽萍 程宏涛 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第8期195-198,共4页
针对榴弹搭载伞降子弹减旋翼片的结构特点,分析了其所受力矩,建立了伞降子弹在减速减旋阶段运动微分方程,仿真计算得出了在此阶段子弹的转速-时间曲线,计算结果和实弹试验均表明减旋翼片能使子弹的转速在较短的时间内由几百转/s降至零,... 针对榴弹搭载伞降子弹减旋翼片的结构特点,分析了其所受力矩,建立了伞降子弹在减速减旋阶段运动微分方程,仿真计算得出了在此阶段子弹的转速-时间曲线,计算结果和实弹试验均表明减旋翼片能使子弹的转速在较短的时间内由几百转/s降至零,从而使子弹达到稳定工作状态,说明减旋翼片能够满足伞降子弹的减旋要求。最后,分析了不同展长和开伞点不同存速对减旋翼片减旋性能影响。 展开更多
关键词 伞降子弹 减旋翼片 极阻尼力矩
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航天器贮箱液体的有效转动惯量(上) 被引量:5
17
作者 马斌捷 刘桢 林宏 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第1期21-25,共5页
分析整理了航天器圆环筒形平底贮箱内液体的有效转动惯量计算方法,修正了现有文献中的错误,在常用的参数范围内对液体的有效转动惯量进行了计算,对其变化规律和影响因素做了物理分析,推导了液体滚转有效转动惯量的计算公式,并给出了适... 分析整理了航天器圆环筒形平底贮箱内液体的有效转动惯量计算方法,修正了现有文献中的错误,在常用的参数范围内对液体的有效转动惯量进行了计算,对其变化规律和影响因素做了物理分析,推导了液体滚转有效转动惯量的计算公式,并给出了适用的近似计算方法。对于纵向挡板引起的液体滚转有效转动惯量,给出了工程计算方法,能够确定滚转时液体的有效转动惯量和阻尼的量级和范围。讨论了横向挡板对绕横轴的液体有效转动惯量的影响,指出了目前未解决的问题,提出了开展液体有效转动惯量工程研究的建议。 展开更多
关键词 液体晃动 阻尼 转动惯量
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基于准定常假设的飞行器滚转动导数数值模拟 被引量:1
18
作者 米百刚 詹浩 朱军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期21-24,共4页
文中通过发展的基于求解N-S方程的准定常方法对飞行器动态气动特性中的滚转动导数进行数值模拟研究。对国际标模Finner导弹滚转动导数进行计算验证,并分析了滚转角速度、马赫数以及应用于该方法中的对接面的网格差异对滚转动导数的影响... 文中通过发展的基于求解N-S方程的准定常方法对飞行器动态气动特性中的滚转动导数进行数值模拟研究。对国际标模Finner导弹滚转动导数进行计算验证,并分析了滚转角速度、马赫数以及应用于该方法中的对接面的网格差异对滚转动导数的影响。研究结论表明:数值计算结果与风洞试验值吻合得比较好,规律一致,且该方法耗时少,计算量小,能比较准确快速的得到滚转动导数结果,具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 滚转动导数 准定常 对接面 N-S方程
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非线性阻尼条件下物体转动惯量测量研究 被引量:8
19
作者 赵岩 张晓琳 +2 位作者 王军 唐文彦 陈金存 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第21期37-40,共4页
为了实现非线性阻尼条件下物体转动惯量的测量,分析非线性阻尼对扭摆运动的影响,建立了扭摆运动的非线性微分方程,利用Hilbert变换计算扭摆运动的瞬时无阻尼固有频率和瞬时阻尼系数,从而求出被测物体的转动惯量。通过增加被测物体的面... 为了实现非线性阻尼条件下物体转动惯量的测量,分析非线性阻尼对扭摆运动的影响,建立了扭摆运动的非线性微分方程,利用Hilbert变换计算扭摆运动的瞬时无阻尼固有频率和瞬时阻尼系数,从而求出被测物体的转动惯量。通过增加被测物体的面积来增强非线性阻尼的效果,利用基于扭摆法的转动惯量测量系统对阻尼样件进行了测量。实验结果表明:在非线性阻尼条件下,阻尼样件转动惯量测量的相对误差小于1%。 展开更多
关键词 转动惯量 非线性阻尼 扭摆法 HILBERT变换
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飘带式子弹气动力工程计算方法 被引量:4
20
作者 张维全 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期75-82,共8页
本文在试验与理论分析的基础上,建立了飘带—弹体组合体气动力计算的数学模型,导出了飘带式子弹气动力工程计算公式。计算结果表明与实验值是相当一致的,这说明本方法可行。
关键词 飘带式稳定子弹 风洞实验 静态空气动力学 滚转阻尼力矩
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