平均风效应对悬索桥全过程颤振性能的影响研究

为准确评估大跨悬索桥的颤振性能,建立平均风与气弹效应一体化气动力时域模型,研究平均风效应对悬索桥颤振临界风速与后颤振响应特性的影响。采用阶跃函数法建立悬索桥加劲梁断面的气动自激力时域模型,并通过伪稳态气动力扣除法解决时域分析中直接叠加气动自激力与平均风荷载会导致部分气动力被重复考虑的问题,从而构建平均风与气弹效应一体化气动力时域模型。以某大跨悬索桥为背景,基于该模型分析该桥加劲梁的颤振临界风速和后颤振性能。结果表明:平均风效应对加劲梁颤振临界风速具有一定的影响,考虑平均风效应后,加劲梁颤振临界风速稍有提高;平均风效应对加劲梁后颤振响应特性影响显著,考虑平均风效应后,加劲梁后颤振响应达到稳态极限环振动(LCO)所需的时间比不考虑平均风效应时明显缩短,且最终的LCO幅值也有所增大;后颤振频率随着风速的增加呈现递减趋势,相同风速下,考虑平均风效应时的振动频率比不考虑时有所降低。

基于干扰观测器的数字液压缸控制研究

数字液压缸存在各种类型的扰动,包括参数不确定和不确定非线性,这些因素会限制数字液压缸高精度位置控制。针对数字液压缸高精度位置控制,提出一种反步控制与非线性干扰观测器相结合的控制策略以提高位置控制跟踪精度。首先建立了数字液压缸的非线性控制模型,基于李雅普诺夫方法从理论上证明了所设计的系统控制器能够保证系统全局稳定性,利用MATLAB/Simulink仿真软件验证所设计的控制策略的有效性。仿真结果表明,该控制策略能有效地减小由参数不确定和不确定非线性给系统带来的位置跟踪误差、相位滞后、稳态极限环和低速爬行现象,同时提高了系统的响应速度,使系统具有更强的鲁棒性,改善了位置跟踪品质。