恒压式径向柱塞泵定子的位移振动特性分析

恒压式径向柱塞泵的工作状态可分为恒流状态和恒压状态,而定子在这两个工作状态下表现出不同的振动频率特性。首先建立了径向柱塞泵定子的动力学模型,然后对其在两个状态下的位移振动频率特性进行分析,并设计振动测试装置对JB32H型径向柱塞泵定子的进行振动试验研究。分析及试验结果表明:无论在恒流状态还是在恒压状态,定子振动具有周期性;由于恒压控制系统的作用,恒压状态下的位移振动频带要比恒流状态下的位移振动频带窄;在恒压状态的频带范围内,恒流状态下的幅值要小于恒压状态下的幅值。研究的结果有助于柱塞泵的振动噪声控制。

位移振动过程的高速测量技术

本文采用CCD器件和高速数据采集电路实现了位移振动过程的实时测量系统。通过实验证明该系统性能稳定、成本低。

单通道位移振动测量仪表的研制

采用非接触式电涡流位移传感器为测量单元,STC系列单片机及AD737有效值转换芯片为测量仪表的核心元件,研制一种高性价比的单通道非接触式位移振动测量仪表。通过优化测量电路和单片机内的数字信号处理程序,获得可以与标准测振仪相媲美的性能良好的测振仪。

基于傅里叶级数的光栅波长信号重构及振动位移精准测量

为实现光纤光栅传感器在多频率振动位移中的精确测量,研究了一种基于傅里叶级数的光栅波长转换。该方法将光栅波长偏移量按照振动频率分解,依据波长变化量与加速度的关系式得到振动频率分量产生的振动加速度,通过对振动加速度进行二次积分得到振动位移,对振动位移求和,实现整体振动位移的精确测量。实验结果表明,在检测单频率振动位移时,该方法的最大误差率为3.74%,基于振动主频的光栅波长转化方法的最大误差率为-4.60%。在检测双频率振动位移时,该方法的最大误差率为-8.45%,基于振动主频的光栅波长转化方法的最大误差率为-74.25%。因此,该基于傅里叶级数的光栅波长转化方法能够准确分解并重构光栅波长信号,在测量多频率振动位移时精度更高,稳定性更强。

基于机器视觉的大柔性结构振动位移测量

针对空间大柔性结构受到扰动后所产生的低频率、大幅值振动变形难以测量的问题,利用基于机器视觉的结构振动位移测量方法对此类结构的振动位移进行了测量,并识别了结构的动态特性。首先,理论分析了传统的对加速度信号直接积分获得位移的方法存在低频噪声被放大的问题并进行了实验论证;然后,研究了基于机器视觉的结构振动位移测量方法,进行了方法精确度与有效性的实验验证。实验中采用数码相机作为视觉传感器,对采集的结构振动视频进行图像处理,采用数字图像相关方法提取每帧图像特征点的位置信息,应用亚像素定位方法改进测量精度。将视觉位移测量方法获得的结构固有频率与加速度数据求得的结构固有频率进行比较,验证了基于机器视觉的振动位移测量方法在大柔性结构振动位移测量和动态特性识别方面的应用有效性。

Green函数对饱和土隧道内集中荷载作用振动位移反应的计算

由于快速列车与城市地铁的发展,饱和土隧道内集中荷载作用的反应问题日显重要。G reen函数对辐射条件的满足,积分方程的精确解答,D irichlet条件下的通用性,使它对隧道内动荷载作用的土动力反应问题计算有着特有的优越性,作者根据已求得两相饱和介质G reen函数,利用Lamb积分公式,结合隧道断面特征,以解析积分法推导了集中冲击荷载与简谐荷载圆形断面隧道内振动位移反应表达式闭合解、反应时程曲线、瞬态和稳态的振动形态;并根据它们的单位脉冲响应函数结合Duham el积分求得隧道在地震荷载作用下的动力反应。另外窗形隧道受集中冲击荷载作用相关弹性波时程曲线也在文中给出。

基于刀具振动位移的动态铣削力测量方法

针对铣削加工中动态铣削力难于测量的问题,提出了一种通过测量铣刀振动位移来确定动态铣削力的方法。该方法首先通过激光测振仪测量铣削加工时铣刀刀杆的振动位移,然后根据测量系统的静态校准结果由该振动位移确定相应的铣削力。针对高速铣削时的铣削力测量失真问题,通过分析刀具系统的动态特性,确定测量系统的传递函数,并采用零极点配置的方法设计了动态补偿环节对测量系统进行动态补偿,以提高测量系统的带宽。在铣削加工中心上进行了铣削加工实验,将本文方法确定的铣削力与三维力传感器测得的铣削力进行了对比。实验结果表明:本文测量方法能准确测量动态铣削力,测量系统的测量带宽可达1 600 Hz,且测量方法简单可靠,易于工程应用。

缸盖振动位移与缸内压力相关性分析

对单缸195型柴油机的实测缸盖振动信号进行分析,认为缸盖振动中包括柴油机约束支架振动的成分,采用滤波方法从缸盖振动速度信号中去除了柴油机约束支架振动的影响,对滤波后的缸盖振动速度进行积分得到缸盖振动位移信号。对比了不同工况下该信号与缸内压力信号在峰值点和燃烧起始时刻点的相对变化量。结果表明:各工况下的相对变化量具有较好的对应关系,积分后的缸盖振动位移信号包含了丰富的燃烧相关信息。

裂纹木工带锯条横向振动位移的扩展分析与预测

为给木工带锯条在线故障诊断提供技术依据,利用时间序列分析理论和Eviews 8.0软件,系统分析MJ3210型跑车木工带锯机产生裂纹缺陷后的带锯条横向振动位移数据;建立时间序列模型,预测、分析裂纹扩展下带锯条的横向振动位移变化,得到与实际数据比较吻合的结果.研究结果充分说明时间序列分析可以成为带锯条裂纹研究与预测的一个新方法.

龙格-库塔方法求解插铣钛合金的振动位移

高速切削过程中振动造成的不稳定切削严重影响工件的加工质量,因此切削振动已成为金属切削加工领域一个重要研究课题.针对钛合金插铣过程中的振动位移问题,依据有阻尼系统的振动理论,采用四阶龙格-库塔数值解法,建立了插铣过程中三自由度弹性阻尼系统的振动时域模型,并且基于Matlab对时域模型进行了仿真,得到刀具位移随时间变化的曲线及其位移幅值.为进一步完善钛合金插铣振动模型提供了理论基础.

基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法

本文介绍了一种基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法。该方法首先对发动机的振动传感器信号进行高、低通滤波,然后通过模拟开关将其转化为电压信号,再经过RMS幅值测量元件和压频转换器转变成频率信号,由单片机对频率信号进行计数、计算和显示测量结果。对振动速度进行积分和微分,可得到振动位移和加速度,实测结果表明,该方法可以有效地减少环境因素对电子元件的影响,提高测量精度。

基于PSD的转轴振动位移测量与分析

针对脉冲发电机转轴高速旋转时振动位移的测量工作,以一维位置敏感探测器(PSD)作为传感器,C8051F040为微处理器,设计了一种转轴振动位移测量装置,该装置采用串口与上位机通信,上位机操作界面采用VB进行设计,对采集数据进行显示和分析;介绍了测量原理,从硬件和软件方面讨论了系统构成,对实际测量信号进行了处理、计算和分析。实验测量表明:测试结果满足转轴振动位移测量要求。

伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统自抗扰控制

针对实际工况下伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的外部时变负载扰动及相应产生的转动惯量、摩擦系数等参数不确定性问题,提出了一种基于状态观测器和参数估计器的自抗扰控制方案。其中,设计扩张状态观测器用于观测状态变量及系统的整体不确定性;采用投影梯度法设计参数估计器,用于估算控制通道中未参数化的不确定性,即由于转动惯量等参数的不确定性造成的时变控制增益;基于Lyapunov函数分析证明了观测器的收敛性及闭环系统的鲁棒稳定性。通过仿真和实验验证了所提方法能够实现连铸结晶器位移的渐进跟踪,且对负载扰动及参数变化具有较强的鲁棒性。

连铸结晶器振动位移系统中非线性处理

以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统为研究对象,针对系统中偏心轴转角与结晶器振动位移间的非线性周期函数问题,提出了一种非线性处理算法,即通过建立偏心轴转角误差与结晶器振动位移之间的映射关系,来保证电机转角与结晶器振动位移非线性关系逆解的唯一性,从而减小控制器设计的复杂性和非线性环节对控制性能的影响。为验证所提算法的有效性,设计了连铸结晶器振动位移系统PID控制器,并通过仿真和试验验证了所提方法的有效性。

转管机枪膛口振动位移的测试

转管武器发射时身管处于高速旋转状态,通过炮口安装加速度传感器测量炮口的振动很困难.本文利用非接触式的电涡流传感器,针对武器发射时的特殊环境,进行了传感器选择、传感器标定以及温漂的影响分析,设计了测量转管机枪膛口垂直振动位移和水平振动位移的测试系统,并在某车载转管武器上进行了静态和动态的现场测试,得到了膛口振动位移和身管组旋转中心的轨迹曲线.

基于高亚像素精度的图像处理测量坦克炮炮口振动位移

本文介绍了某次炮口振动测试与验证,在测试中以某坦克炮为测试对象,利用高速摄像对零度角射击姿态下的坦克炮炮口进行拍摄,对所拍摄图像进行了亚像素级别的图像处理,最终给出弹丸出炮口时的振动位移.该测试在靶场射击条件下,将炮口振动位移的测试精度提高到0.1mm量级.为了验证高速摄像的亚像素分辨精度,搭建了一套测试验证系统,该系统利用微型振动台产生微小振动位移,由固定在振动台台面上的一只加速度计通过数据积分得到相应的振幅,以此来实测亚像素分辨精度.本文在业内首次验证了高量级亚像素分辨率的图像分析在大口径火炮测试中的可行性,显示出其在大口径火炮炮口振动测试中的优势与潜力.

炮口振动位移高速数字摄像法测试技术研究

为了验证高速数字摄像法在炮口振动位移测试中的应用效果,以完善炮口振动位移测试方法,开展了炮口振动位移高速数字摄像法测试技术的研究.本文用电涡流位移传感器和高速数字摄像系统同时测试射击时的炮口振动位移,将二者结果进行对比,以此评价高速数字摄像法的应用效果.在炮口布置测试运动标识,高速数字摄像系统布置在火炮侧面,图像测试结果记录在计算机磁盘上,采用高速运动分析软件处理炮口振动位移曲线.结果表明,炮口振动位移高速数字摄像测试法测试结果与电涡流位移传感器测试结果曲线形状和数值基本一致,二者相对误差小于1%,故高速数字摄像测试法能满足火炮测试精度要求.

基于扩张状态观测器的连铸结晶器振动位移系统自适应滑模控制

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在时变负载转矩、参数不确定性等问题,本文提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer, ESO)的自适应非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)控制方法.首先,设计ESO对系统存在的综合扰动和不可测状态进行估计.然后,采用分层设计的方法,分别对位移跟踪子系统和电流环子系统设计基于ESO的自适应NTSM控制器和滑模控制器.为削弱ESO估计误差对跟踪精度的影响,在NTSM控制器中引入了自适应增益.可以证明,所设计的控制器能够保证闭环系统所有信号有界,系统状态可渐近收敛到原点附近的小邻域内.最后,仿真结果验证了所提出控制方法的有效性.

动态振动位移的高速精密测量方法研究

为了克服常规位移测量计数器测量的动态范围窄的缺点 ,介绍了一种能够精密测量振动位移的方法。该方法采用莫尔条纹技术测量位移 ,通过高速数据采集和高速信号处理 ,能够测量机械结构的大幅度、宽动态范围的振动位移。由于振动位移的方向随时改变 ,测量时对鉴向的要求比较高。本文提出了一种莫尔条纹计数细分方法 ,可以完成高速鉴向及可逆计数。该方法具有量程大分辨率高、响应速度快。

伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统前馈+迭代学习复合控制

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在电机单方向转动约束、周期性时变负载扰动、减速比加工误差等问题,采用一种前馈+迭代学习控制(ILC)的复合控制策略。通过机理分析给出伺服电机的期望转速作为前馈控制量,再利用结晶器振动位移跟踪误差信号设计带遗忘因子的迭代学习控制器。理论分析表明所设计的迭代学习控制器能够使系统跟踪误差收敛到原点附近的邻域内。最后,通过仿真和实验分析不同遗忘因子取值对系统控制性能的影响,结果表明,当采用负指数的变遗忘因子时,比固定遗忘因子时的跟踪精度更高,比无遗忘因子时的收敛速度更快。