应力波实时实验技术的若干问题

本文采用自动数据采集及FFT技术研究应力波的弥散与衰减特性。用铝杆的应力波实验结果与理论解的比较,验证所掌握方法的可靠性。通过实验工作,对应力波实验技术及数据处理中的若干问题作了探讨。

实时声学数字信号处理实验研究

针对声回波对消、语音去混响及语音盲信号分离等声学信号处理应用领域中 ,自适应算法的有效性、实时可行性的研究与测试 ,作者研究并构建出基于浮点DSP及虚拟仪器LabVIEW的实时声学信号处理实验平台 (EP) .该EP既能同时测量多路房间冲激响应 (RIR)及两两RIR间的差异(DRIR)信息 ,并用于相关算法的离线研究 。

远程实时PLC网络实验系统的设计与实现

基于网络的远程实时实验系统是计算机网络技术与实验教学体系的有机融合,它使得传统的实验教学突破了时间和地域的限制,充分的利用了现有资源,是远程教学技术发展的新阶段。文中对基于网络的远程实时实验教学的关键技术进行了研究,并开发了一个基于网络的远程PLC实验台的原型系统。

考虑作动器时滞及其补偿的实时子结构实验稳定性分析

实时子结构实验中,使用液压伺服作动器作为加载设备时会出现作动器响应的时滞问题。根据作动器的动力特性,提出液压伺服作动器阶跃响应的双线性简化模型。基于该模型,以OS法(Operator-Splittingmethod)和中心差分法为例,利用谱半径方法分析了作动器时滞及其补偿对实验稳定性的影响。分析结果表明,作动器时滞使实验的稳定性降低,三阶外插补偿可以提高实验的稳定性。此外,分析结果也表明OS法的稳定性好于中心差分法。

应用MTS控制系统的实时子结构实验

为了进行实时子结构实验,必需分析实验软硬件系统的实时特性.利用美国MTS公司的FlexTest GT控制器建立了实时子结构实验系统,并对一安装粘滞阻尼器的单层框架结构进行了实时子结构实验,实验中粘滞阻尼器为实验子结构,其余部分为数值子结构,实验与计算结果吻合很好.实验表明利用MTS-SCHENCK系统可以满足实时子结构实验对实验系统的要求,且实时子结构实验可以很好地反映速度相关型阻尼器的性能.另外,根据实验结果提出一种作动器响应简化模型,并根据这个模型分析了时滞对实验结果的影响,分析结果表明实验误差随时滞的增大而增大.

实时子结构实验的滑动模态控制

首先介绍了实时子结构实验技术的基本原理、过程及关键技术问题。然后建立了液压伺服实验系统的传递函数形式和状态空间形式的线性数值模型,并将滑动模态控制应用于实时子结构实验。最后对采用PID控制和滑动模态控制的实时子结构实验进行了数值仿真分析。在ElCentro地震波激励下的数值仿真结果表明:(1)滑动模态控制的控制精度和鲁棒性明显高于PID控制,(2)系统的动力特性对实验结果有较大影响,这种影响与计算时间间隔、试件的刚度、阻尼有关。

实时子结构实验Chang算法的稳定性和精度

与慢速拟动力子结构实验相比,实时子结构实验的优点在于它能真实地反映速度相关型试件的特性。实时子结构实验的逐步积分算法通常借用拟动力算法,但是目前液压伺服作动器很难实现速度反馈控制,因而试件速度不能实现原算法的假定值,这样一来算法的稳定性和计算精度将发生改变。台湾学者S.Y.Chang提出一种无条件稳定的显式拟动力算法,本文分析了这种方法应用于实时子结构实验时的稳定性和计算精度。研究发现在实时子结构实验中该方法由无条件稳定变成了有条件稳定的,精度也发生了改变。

实时子结构实验的研究进展

如果结构的非线性或不确定性仅集中于结构的某一部分,则可仅把这一部分取出来进行实验,其余部分采用数值模型予以模拟,这就是所谓的子结构实验技术。如果实验子结构的反力与加载速率有关,就必须采用实时加载的方式才能获得可靠的实验结果。由于试件性能的速度相关性和实验加载的实时性,使得实时子结构实验在逐步积分算法、实验系统的加载控制和实验系统累积误差等方面比拟动力实验更加复杂。本文介绍实时子结构实验的研究进展,并指出有待进一步研究的问题。

速度控制型实时子结构实验系统

主要研究基于速度控制法的实时子结构实验系统.与传统的基于位移控制的实时子结构实验系统相比,本实验系统运用高速数字信号处理器,对信号实时采集、传输、逻辑判断与控制,使控制与计算程序简洁化,有效减少了时滞误差;同时,在实验系统中运用OS(operator splitting)数值积分法及相应的实验误差校正法,控制加载装置的速度;在实验系统中充分考虑隔震橡胶支座的速度相关性,可详细地研究橡胶隔震支座对桥梁结构的隔震效果.

实时子结构实验的研究与应用

最近出现的结构控制装置,其中很多被动控制装置的性能都与速度有关,甚至有的还与加速度有关;采用反馈控制的主动、半主动控制装置,其控制力更是与时间相关,因此无法采用伪动力实验测试这些控制装置的性能或减振效果。实时子结构实验对试件进行实时加载,可以准确反映速度相关型试件的性能。由于试件性能的速度相关性和实验加载的实时性,使得实时子结构实验在逐步积分算法、实验系统累积误差、实验系统的加载控制等方面比伪动力实验更加复杂,另外还会出现系统时间滞后和加载系统与试件相互作用等新问题。根据实时子结构实验研究的关键科学问题介绍其研究进展及其应用,并指出有待进一步研究的问题。

应用MTS-Schenk系统的实时子结构实验

针对实时子结构实验的实施和应用,介绍了实时子结构实验原理和由美国MTS公司的FlexTest GT控制系统和SCHENCK液压伺服作动器所构成的MTS-SCHENCK实验系统的应用.利用MTS-SCHENCK实验系统对一安装粘滞阻尼器的单层框架结构进行了实时子结构实验,实验中粘滞阻尼器为实验子结构,其余部分为数值子结构.在实验中采用三次外插方法补偿实验系统的时滞,实验与计算结果吻合很好.实验证明利用MTS-SCHENCK系统可以满足实时子结构实验对实验系统的要求,且实时子结构实验可以很好地反映速度相关型阻尼器的性能.

加载速率对速度控制型实时子结构拟动力实验结果的影响

运用DSP高速数字信号处理器的实时信号处理与控制技术,研究基于速度控制法、Operator Splitting(OS)数值积分法和相应的实验误差控制法的实时子结构拟动力实验系统.该试验控制系统对试验动力加载装置采用速度控制,通过速度控制程序实现了减少加载速率对实验结果的影响,使橡胶隔震支座的速度相关性能在试验过程中得到充分体现,同时也有效地减少了实验的时滞误差;并进一步通过实时子结构拟动力试验研究加载速度对桥梁实时子结构实验结果的影响.实验结果证明,橡胶隔震支座是速度相关性很强的实验构件,不同时间因子的地震波拟动力子结构试验结果有很大的不同.实时地震波拟动力子结构试验的实验结果比时间因子为0.2和0.5的实验结果小.

橡胶隔震支座对桥梁隔震性能的实时子结构拟动力实验研究

通过开发的速度控制型实时子结构拟动力实验系统,研究天然橡胶支座(NR)、高阻尼橡胶隔震支座(HDR)和超高阻尼橡胶隔震支座(HDR-S)等速度相关型隔震支座对桥梁的隔震减震效果。基于速度控制的实时子结构拟动力实验系统,通过速度控制实现对橡胶隔震支座的实时拟动力加载,可以在实验过程中充分考虑到隔震支座的速度相关性对实验结果的影响,精确地模拟地震中隔震桥梁结构的地震反应。实验结果证明此系统对速度相关型隔震支座有足够的实验精度。通过对比3种不同性能的隔震橡胶支座的实验结果,验证了在不同地震条件下超高阻尼橡胶隔震支座对桥梁结构的隔震优越性。

全开放可实时监控式双馈风力发电实验平台研究

针对目前风力发电实验平台底层代码不开放、编程繁琐、实时监控差等缺点,研发了一套开放、易编程、实时性强的风力发电实验平台。分析了双馈风力发电机组的运行原理。首次推导了以直流侧电压误差和igq误差作为输入量α、U的网侧幅相控制。推导了基于定子电压定向的空载并网及功率外环和电流内环的双闭环最大功率跟踪控制。在Simulink环境下仿真,验证了控制策略的有效性。搭建了以PLC和NI Compact RIO为核心,Lab VIEW程序实现控制策略和监控的风力发电实验平台,对并网及最大功率跟踪进行实验。实验结果表明在该实验平台上可以准确、可靠地进行风力发电技术研究。

细观尺度下岩石热变形破坏的实验研究

利用带扫描电镜的高温疲劳试验机等目前最先进的实验手段,实时观测了在温度和载荷同时作用下岩石在单向压缩和和拉伸中微细观结构的变化、缺陷演化方式和变形破坏过程,针对岩石的热膨胀是不可逆的,即它会受加温历史的影响,加热时和冷却后岩石结构有差异的特点,对岩石在温度载荷作用下的细观结构特征和细观破坏机理进行了较为系统的实验研究。得到了在不同载荷和温度作用下岩石中微裂纹萌生、扩展、断裂破坏等各个阶段清晰的SEM图像和数据。结合实时观测得到的数据和高清晰度图片,分析研究了岩石热细观损伤特性,探讨了载荷和温度的变化对岩石细观结构的影响。

基于实验的测试CACHE性能参数的算法及实现

论文介绍了一种用高级语言实现、通过实时实验的手段获取CACHE系统性能参数的算法,该算法有较好的实用价值。论文还提出了采用CPU时间戳作为高精度计数器的计数方法,实验结果具有很高的时间精度,同时给出了C语言实现的原代码及在PC机上的测试结果,粗略分析了实验中可能存在的实验噪声;并指出该算法对若干方面可能具有的重要参考价值。

工科远程教育课程实验研究

本文主要针对工科现代远程教育的难点和关键——工科课程实验这一薄弱环节,研究了国外工科远程实验的发展情况,介绍了网络教育学院对于工科实验的远程实现解决方案,重点介绍了实时远程实验系统这一最新的远程实验方式。

基于速度控制型子结构实验的橡胶隔震支座性能研究

主要研究基于速度控制法的实时子结构实验控制系统,并通过该系统完成橡胶隔震支座对桥梁结构隔震效果的实验研究。在本实验系统中,运用高速数字信号处理器(DSP)对A/D、D/A进行信号的实时采集、传输与控制,使控制与计算程序简洁化、实验过程连续,有效地减少了时滞误差;而基于速度的控制又尽可能地反映出新型高阻尼橡胶隔震支座的速度相关性,提高了实验精度;同时在实验系统中采用Operator splitting(OS)数值积分法,使分析程序的稳定性,不再受到时间步长的限制。

适于肉种掺杂比例实时荧光PCR测定的样品前处理方法

对适用于肉种掺杂比例实时荧光PCR测定的样品前处理方法及样品均匀性进行研究。正交试验结果表明:稀释倍数为肉、水比1:4(m/V),匀浆机转速12000r/min,匀浆时间8min,此条件下制备的样品均匀性好,样品质量、DNA质量浓度和实时荧光PCR实验Ct值结果都具有较好的均一性,无显著性差异。采用这种样品前处理方法时,肉样的取样量对样品的均匀性没有影响。