计及接触线脉动风激励的受电弓主动控制研究

针对外部环境脉动风激励对弓网耦合系统动态耦合性能造成的影响,提出了一种受电弓变论域模糊分数阶PID主动控制方法。修正了脉动风激励下的简化弓网模型,分析了脉动风激励在接触线产生的抖振力,得到了不同风攻角和风速下的弓网系统接触压力。将接触压力误差及误差变化率作为变论域模糊分数阶PID控制的输入,实时调整PID参数。利用论域伸缩因子调整模糊控制论域,提高了模糊控制精确性。利用Oustafod滤波器有理化了分数阶微积分算子,提高了PID控制器灵活性。仿真结果表明,设计的控制器在脉动风环境下能有效减小接触压力波动,降低弓网离线率,提高了系统的鲁棒性。

自变频单摆式调谐质量阻尼器减振效果研究

为改善传统的单摆式调谐质量阻尼器(PTMD)对频率调谐敏感的缺点,提出了一种自变频单摆式调谐质量阻尼器(SA-PTMD),SA-PTMD由摆绳、质量块、阻尼器和伺服控制系统构成。伺服控制系统包含一个加速度计、控制中枢的微电路板和调节摆长的步进电机。电路板根据主结构的加速度信号,通过Hilbert-Huang变换(HHT)计算得到主结构的瞬时频率,控制步进电机实时调节PTMD的摆长以调谐其自振频率。介绍了SA-PTMD的机械组成和安装方式及基于HHT的变摆长控制算法。给出了一个数值模拟算例,在算例中,对比了无TMD,PTMD,SAPTMD控制下模型在简谐激励和脉动风激励下的加速度和位移响应。结果表明,SA-PTMD在PTMD频率偏离主结构频率和激励频率偏离PTMD控制频率时,均能实时调节自身频率,降低主结构的加速度和位移响应。