测定欠阻尼系统阻尼比的一种方法

提出了一种适用于实验测量欠阻尼系统阻尼比的方法 ,即通过计算相邻两个周期波形的面积之比来测定系统的阻尼比。文中就典型的二阶欠阻尼系统给出了算法的数学推导 ,并从数学上证明了该方法比目前常用的用相邻波峰值之比估计阻尼比的方法具有更好的抗干扰能力 ,同时该方法简单 ,实时性强。此外 ,在实际应用中该方法可适用于所有可近似为二阶欠阻尼系统的高阶系统之阻尼测定。文中对一柔性悬垂梁的自由衰减运动进行了实验测定 ,结果表明用本文提出的方法测定系统的阻尼比比用波峰值之比进行阻尼比估算 。

二阶欠阻尼系统动态参数的自动测定

给出了根据阶跃响应的采样值自动测定二阶欠阻尼系统动态参数的一种方法，它不要求有关阶跃函数的幅值、系统阻尼比和自然角频率的先验信息，给出了算法和数学推导，模拟实验结果说明了本方法的可行性和精确性。

虚拟仪器中欠阻尼系统随机共振的应用与优化

针对现实应用中的噪声问题,基于虚拟仪器(Labview)的实验平台,在欠阻尼二阶线性系统中利用随机共振对弱信号进行检测仿真实验,研究表明,该系统输出信噪比呈非单调变化,适当调节系统参数和噪声强度可观察到欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象,提高了信号的信噪比,进而可以检测到夹杂在噪声中的弱信号。该仿真系统还可以改造成检测实际弱信号的检测系统,与实际应用接轨,并通过遗传算法进行了参数优化,得到了预期理想效果,具有现实应用意义。

二值噪声激励下耦合欠阻尼双稳系统的随机共振

研究了二值噪声激励下耦合欠阻尼双稳系统的随机共振问题.首先,数值模拟二值噪声,研究了噪声参数对二值噪声输出的影响;其次,分析了噪声参数对系统输出的影响,发现随着噪声强度的增大,粒子可以在两个势阱之间进行跳跃,而且跳跃的频率随着噪声强度的增大而增大;最后,描述了噪声对系统输出功率谱以及信噪比的影响.结果发现在一定噪声强度下,功率谱的输出有峰的结构,并且峰值在关键的噪声处达到最大.特别地,对于不同的参数,信噪比的变化呈现非单调性,从而可以找到使信噪比峰值最大的最优参数.

欠阻尼二阶线性系统中的随机共振及其抑噪应用

在乘性噪声背景下,研究欠阻尼二阶线性系统中的随机共振及其抑噪应用.当二阶线性系统的阻尼系数和固有频率均受高斯白噪声干扰下,欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象.研究表明,该系统的平均输出幅度增益呈现非单调变化,不仅在一定条件下大于无噪声时的增益,而且调节适当的系统参数和噪声强度能够提高幅度增益.因而只要使系统处于共振区域,就会使夹杂在噪声中的被测信号突现出来,从而实现弱信号的检测.因而,采用可视化仿真软件SIMULINK对此进行了实例模拟.仿真证实该方法检测弱信号的可行性和有效性.

浅谈“欠阻尼二阶系统阶跃响应”的教学方法

本文针对"自动控制原理"课程中"欠阻尼二阶系统阶跃响应分析"这个知识点的教学方法进行了探讨。首先分析了"自动控制原理"课程的特点,接着指出了"欠阻尼二阶系统阶跃响应分析"这个知识点所要达到的教学目标,针对目前教学中存在的主要问题探讨了若干条新颖的教学方法。教学实践表明,本文提出的教学方法提高了学生学习的积极性和主动性,培养了学生的思维能力和创新能力,进一步加深了学生对"欠阻尼二阶系统阶跃响应分析"相关概念和定理的理解,为后续的课程学习奠定了坚实的基础。

白噪声作用下欠阻尼随机双稳系统中的随机共振

基于两态理论,利用绝热近似条件,根据随机势能的统计特性,推导出系统输出信噪比(SNR)的数学表达式。研究结果表明,SNR随阻尼系数、加性噪声强度、以及系统参数的变化出现随机共振现象。随着随机势能相关长度的增大,SNR的最大值单调减小;随着随机势能幅度的增大,SNR的最大值单调增加。数值仿真结果表明系统输出信噪比与理论结果相符。

欠阻尼二阶系统阶跃响应实验教学方法探究

针对当前欠阻尼二阶系统阶跃响应"被动型"实验教学存在的问题,提出"黑箱型"和"自主型"两种实验设计方案。通过对比各实验方案的优缺点,给出合理的教学建议,旨在增强学生的学习兴趣,提升实践探究能力。同时,借助多种软件仿真教学,做到理论实践结合,有助于学生理解传递函数和电路模型之间的映射关系。

基于欠阻尼二阶系统响应曲线的起始磁化曲线拟合方法研究

欠阻尼二阶系统响应曲线与起始磁化曲线有很好的相似性,通过调节欠阻尼二阶系统响应曲线的超调量和峰值时间,用已知的欠阻尼二阶系统响应函数来拟合起始磁化曲线,给出了一种起始磁化曲线拟合的新方法.

利用欠阻尼二阶线性随机共振抑噪的模型设计及实现

以经典力学模型——质量-阻尼-弹簧欠阻尼二阶线性系统为研究对象,当系统的阻尼系数和固有频率同时受乘性高斯噪声干扰时,利用此系统产生的随机共振来消除此类噪声.理论分析表明,欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象,系统的平均输出幅度增益呈现非单调变化,不仅在一定条件下大于无噪声时的增益,而且调节适当的系统参数和噪声强度能够提高幅度增益.因此,采用可视化仿真软件SIMULINK建立仿真模型,并进行实例模拟.仿真进一步表明,通过调节适当的系统参数或噪声强度,使系统处于共振区域,就会把夹杂在噪声中的被测信号突现出来,从而实现了弱信号的检测,证实该方法消除乘性噪声的可行性和有效性.

阻尼对灵敏度分析的影响研究

所有的结构都呈现一定形式的阻尼,系统按阻尼值的大小可以分为过阻尼系统、临界阻尼系统和欠阻尼系统。过阻尼系统的响应只含有衰减成分,没有振荡趋势。欠阻尼系统的响应是一种衰减振荡,而临界阻尼系统则是这两种系统之间的一种分界。通过变化阻尼值的大小,研究灵敏度算法中阻尼的影响,研究结果表明,阻尼的变化在没有引起模态跳跃和密集的情况下,对灵敏度分析的计算结果的影响较小。

天线伺服系统的快速辨识算法

天线伺服控制系统在移动卫星通讯中起着关键性作用,其对象模型的品质直接影响天线伺服控制系统的设计与性能.本文针对天线伺服系统的建模问题提出一种基于系统阶跃响应的快速优化建模方法.利用这一结果,本文建立了0.9m小口径天线伺服系统的二阶模型.进一步,讨论了基于系统伪随机响应谱密度函数的模型有效性验证方法和模型品质的评价准则,并分别在频域和时域中将由本文方法及最小二乘法所得的模型与系统实际数据进行对比分析.本文辨识方法的优点是计算简单,易于工程应用,对系统阶次不敏感并且能较为精确地描述系统主谐振峰的特性,适用于实际工程中的参数在线整定.

铝锭输送装置悬挂系统的性能分析

本研究利用自动控制原理的时域分析方法,对完成铝锭打包的整垛铝锭输送装置内的悬挂系统输入阶跃信号,通过设计三组弹簧常数k和阻尼系数b,得出三组不同的自由振荡频率ωn和阻尼比ξ,并仿真得出响应曲线,依据响应曲线对该输送装置的性能指标进行分析,确定一种快速、稳定的输送方案。

改进的烟气轮机轴振动监控系统的模糊μ稳控技术

催化裂化车间的烟气轮机属于互相关联的复杂的多输入多输出控制对象,传统的控制算法很难满足其稳定控制的要求。本文首先对催化裂化车间的烟气轮机的机轴震动及机轴位移的控制方案进行建模,构造出一个二阶欠阻尼控制系统,将系统的阶跃偏差作为输入,分析其在常规控制器的作用下的动态曲线,然后利用模糊μ稳控算法,并根据已有的经验及技术知识对系统的动态特性进行分析及推理,从而设计一种能够对二阶欠阻尼系统起到很好抑制作用的模糊μ控制器,Matlab仿真实验证明了该控制器的可行性和有效性。

乘性噪声作用下线性系统的随机共振及其抑噪应用

在二阶线性系统的阻尼系数和固有频率同时受一类乘性噪声干扰下,详细研究利用欠阻尼二阶线性系统中的随机共振消除此类噪声。研究表明,当二阶线性系统的固有频率和被测信号均受乘性高斯白噪声干扰下,欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象,该系统的平均输出幅度增益呈现非单调变化,不仅在一定条件下大于无噪声时的增益,而且调节适当的系统参数和噪声强度能够提高幅度增益。因而只要使系统处于共振区域,就会使夹杂在噪声中的被测信号突现出来,从而实现信号的检测。采用可视化仿真软件SIMULINK对此进行了实例模拟。仿真证实了该方法消除乘性噪声的可行性和有效性。

高斯噪声和Lévy噪声激励下欠阻尼周期势系统的相变行为

在研究欠阻尼周期势系统时,同时引入乘性高斯白噪声和加性Lévy噪声,首先将二阶欠阻尼周期势系统等价改写为两个一阶随机微分方程,然后借助Janicki-Weron算法产生Lévy噪声序列,并通过数值算法进一步模拟出该系统的稳态概率密度函数(steady-state probability density function,SPD),最后对欠阻尼周期势系统的相变行为进行分析。研究发现系统参数、摩擦系数、稳定性指标、偏斜参数、乘性高斯白噪声强度和加性Lévy噪声强度均可以诱导系统产生相变现象。此外,系统参数和摩擦系数的增大有利于粒子处于稳定状态。

粉末颗粒气力加注特性实验研究

粉末发动机是以粉末颗粒为燃料的新型发动机,具有多次起动和推力调节的功能.粉末加注是粉末发动机实验组织过程中的重要环节.本研究通过搭建粉末供应系统开展粉末气力加注实验,研究对比了集粉箱加注位置、流化气量对粉末气力加注特性的影响.考虑了供粉过程中储箱内粉末堆积密度的动态变化,并建立了相应的计算方法,同时还采用控制系统理论揭示了储箱内粉末堆积密度的变化规律.结果表明:在相同条件下,较大的流化气量有利于加注过程稳定,但集粉箱加注率较低;气力加注方式下集粉箱内的粉末堆积密度大于储箱内初始堆积密度;采用较小的流化气量与集粉箱壁面切向加注方式有利于提高粉末粒径分布均匀性;集粉箱壁面切向加注方式下,流化气量较小时储箱内粉末的堆积密度是先增大后减小,且堆积密度最终值小于初始值,而流化气量较大时,储箱内粉末的堆积密度是先增大后减小再增大后减小,且堆积密度最终值大于初始值;储箱内粉末堆积密度的动态变化过程类似于欠阻尼二阶系统,流化气量较小时系统阻尼系数较小,而流化气量较大时系统阻尼系数较大,且是一个变阻尼过程.

动态称重及其数据处理

文章介绍了动态称重系统的数学模型 ,指出了现有动态称重数据处理方法的不足。在此基础上 ,较详细地讨论了搜索法的原理、系统的组成以及参数的确定。对动态称重系统的开发设计具有参考意义。

基于改进飞蛾扑火算法的PID参数优化研究

PID参数对PID控制系统的稳定性、可靠性和快速响应具有重要的意义。为了提高飞蛾扑火算法优化PID参数的性能,提出利用单纯形法搜索策略改进飞蛾扑火算法,并将改进的飞蛾扑火算法对二阶欠阻尼延迟的PID控制系统的PID参数进行优化。通过与飞蛾扑火、粒子群、樽海鞘群、正弦余弦等多种算法的仿真结果进行对比,表明改进的飞蛾扑火算法能够提高PID控制系统的控制精度、缩短响应时间以及更好的鲁棒性,为PID控制系统参数优化提供了参考。