位移无拖曳控制的动力学协调条件研究

针对位移无拖曳控制的可实现性问题及避免推力饱和问题,首先基于位移无拖曳控制动力学方程,推导出位移无拖曳控制系统中连续可变推力推进子系统的最大推力需要满足的基本动力学协调条件。进一步由位移无拖曳控制动力学方程退化得到的切换动力学方程,推导出负刚度加速度函数为线性及非线性函数两种情形下的让步动力学协调条件。针对让步动力学协调条件开展了仿真比对,结果表明,强非线性情形下的让步动力学协调条件比退化的线性情形更加严苛。最后通过分析给出位移无拖曳控制避免推力饱和的、定性的动力学协调条件,并得到仿真校验,即:检验质量初始状态及指令状态应在让步动力学协调条件区域内靠近负刚度力零位,开环系统时间延迟尽可能短,并且控制带宽应折中选择。

位移应力及其强度条件

管道设计规范中所述的位移应力包括温差、端点位移等荷载产生的应力,而在容器设计规范中将温差引起的应力归为二次应力。本文通过一简单例子对温差荷载和端点位移荷载所产生应力的计算过程、应力性质进行了分析,指出由于位移应力具有自限性特点,因此位移应力就是二次应力。然后,对管道设计规范和容器设计规范中针对位移应力和二次应力的强度条件进行了讨论。

复杂条件下基坑围护结构的位移监测与分析

通过分析上海市某基坑工程利用原有围护桩进行围护结构设计后的位移监测情况 ,说明空间效应、坑内土体加固。

基于虚位移分解与伺服轨迹约束的机械系统跟踪控制

建立在Udwadia和Kalaba方程上的伺服约束跟踪控制方法要求系统的初始条件必须与跟踪约束方程相容。针对该问题,利用广义虚位移投影分解方法,将跟踪约束误差转化为广义坐标误差与广义速度误差,通过提出系统跟踪控制总误差的概念,提出一种可以消除该误差的控制力计算方法。该方法可以实现对系统初始误差的补偿。利用该算法对系统初始跟踪误差的可控性,将其与基于Udwadia和Kalaba方程的伺服约束跟踪控制算法结合,实现了不相容初始条件下的约束系统轨迹跟踪控制。以平面2自由度机械手臂为仿真算例,对该控制算法在轨迹跟踪控制中的应用进行仿真研究。仿真结果表明,该方法可以解决机械系统跟踪控制中的初值不相容问题,同时对约束违约进行了抑制,提高了控制精度及稳定性。

基于位移控制的弦支穹顶预应力计算方法

通过对一道环向索施加预应力,忽略其他环向索拉力,得到该环向索预应力对上弦穹顶的位移影响值,组合各环向索预应力对上弦穹顶的位移影响值得到预应力影响矩阵,从而提出了预应力影响矩阵这一概念。通过指定控制点的位移,得到预应力控制方程,求解方程得到环向索合理预应力值,给出了利用预应力影响矩阵控制弦支穹顶关键点位移的预应力值计算方法。该方法原理便于理解,可利用现有有限元软件实现。通过算例介绍了方法的计算过程并验证了方法的正确性。

伺服约束控制中基于广义虚位移分解的约束违约抑制

基于Udwadia和Kalaba方程的伺服约束控制理论可以较好地应用在机械系统的轨迹跟踪控制中。在伺服约束控制中,对约束系统动力学模型的数值积分过程会产生对低阶约束的违约,同时还存在初始值不相容引起的控制偏差甚至系统不稳定问题。利用系统广义质量矩阵的乔利斯基分解,将描述系统的广义虚位移向量经过变换,在约束流形上分解为约束方向与约束允许方向,从而分离出速率约束及坐标约束违约部分,在此基础上推导出修正公式。以二自由度机械臂为仿真对象,在伺服约束轨迹控制中的应用进行了仿真研究。结果表明,基于虚位移分解的方法可以对伺服控制中的约束违约进行抑制,同时也可以解决系统初始条件不相容引起的问题。

纠偏位移控制法在大跨度钢管拱肋纵移中的应用研究

为保证异位拼装的大跨度钢管拱桥拱肋在脱架、顶推纵移过程中线形、内力不偏离设计要求,提出一种纠偏位移控制法。该方法以位移偏差作为控制参数,采用单因素逆推法确定某一维度的纠偏荷载量值及类型,将其反向作用于施工状态下的拱肋,使发生偏移的结构恢复至设计初始位置,再于3个维度方向重复纠偏过程,以达到纠偏要求。以贵南高铁澄江双线特大桥加劲钢管拱肋施工为背景,建立拱肋脱架及纵移模型,经比选采用刚性支承张拉方案进行系杆张拉;基于所提出的纠偏位移控制法进行拱肋实际顶推纵移过程纠偏,以验证其纠偏效果。结果表明:由位移偏差逆推计算纵移过程中纠偏荷载,实现了横桥向及竖向精准纠偏,拱肋测点横桥向、竖向应力极值相对误差分别降低55.56%、27.72%,确保最终成拱线形光滑平顺,符合设计曲线,截面应力接近设计应力水平。

土层在周期荷载作用下的一维变形与位移解析解

在线弹性材料假定的前提条件下，通过位移控制方程和相关的4种不同的边界条件导出了可变形隔水层（粘土层）在一维变形位移场中的理论解。这4种不同边界条件为边界上4种（正弦、梯形、三角及方波）周期应变与一线性应变的组合。由此得到的位移解由3部份组成，他们分别与边界上周期应变，线性应变以及控制方程中的常数项B有关。可以发现周期位移分量解与孔压周期变化条件下求得的以超静孔压为变量的解析解相比具有相类似的特点，即位移解的分量由周期变化和指数衰减两部分组成。对于与线性变化边界应变条件和与控制方程中常数项B有关的位移分量则分别随时间指数衰减和线性变化，故而对土层的长期累积变形起重要影响。同时基于某些假定，还导出4种边界条件下的变形土层的最大累积位移的表达式，并给出实例以估价ASR技术应用在美国拉斯维加斯市某地引起的地面沉降。

渡水管道桥角位移控制

倒张拱钢索桥应用荷载转移的原理，增加钢索桥的抗扭刚度，昆明减少钢索结构受载下的变形，将桥端转角控制在极小限度，实现柔性结构承度性管道在实际工程的应用已得到证实。这成功对跨河川，越壑谷山区的输水工程有着非常大的实用价值。

弹簧隔振支座水平反复荷载与水平位移关系的拟静力试验

为确定大型设施竖向隔振对弹簧支座抗震性能的要求,以盖板水平位移是否受限为基本条件,对10个弹簧隔振支座试件进行拟静力试验,基于试验结果探讨水平反复荷载与水平位移的关系,并提出有利于弹簧隔振支座有效使用的具体策略,以提升弹簧隔振支座的抗振性能,保证此类支座的稳定性。

门式刚架结构在高地震烈度地区的柱顶位移控制分析

在轻型门式刚架结构的设计中,结构的位移控制十分重要,各相关规范只给出了在风荷载作用下的柱顶位移限值,地震作用效应控制设计时的柱顶位移限值未详细规定。论文通过在高地震烈度地区的具体工程,分析当地震作用控制设计时的柱顶位移限值取值。

深基坑立柱竖向位移分析及控制措施

立柱通常插在工程桩中，与工程桩一起构成基坑三维支护体系的竖向承力体系，其功能是为提高支撑结构的承载力及稳定性，当基坑尺寸较大时，可减少支撑的计算长度。从基坑受力来看，围护结构、内支撑、竖向立柱组成一个三维空间结构共同随侧向水土压力与施工荷载。

多点加载联机试验控制方法

介绍一种多点加载联机试验的控制方法，并对其可靠性和安全性进行了分析。

双向水平循环荷载下单桩承载力的离心模型实验

针对饱和密砂地基,采用位移控制方式,分别进行了单向水平位移和双向水平循环位移加载下刚性单桩基础的离心模型实验。实验表明:桩端反力随位移荷载循环次数的增加而增加,10次循环后,桩端反力逐渐趋于稳定;桩身弯矩与桩端反力基本呈线性变化,最大弯矩出现在1/3埋深附近;随着水平位移和循环次数的增加,桩体转动中心最终稳定在2/3埋深附近。

轴向循环荷载下确定粘土中桩承载力的方法

对于荷载控制和位移控制的桩循环荷载试验资料,文中分别建议了确定其承载力的位移条件。按这些位移条件,不仅所得模型桩同现场桩的承载力相当接近,而且荷载控制试验同位移控制试验的桩承载力也很吻合。此外,文中根据粘土中模型桩试验的分析并综合已发展的试验资料,对循环荷载下桩承载力提出了建议值。

结构最优主动调谐质量阻尼器风致振动控制的研究

基于我国现行的风荷载规范,建立了在风荷载作用下结构-主动调谐质量阻尼器(ATMD)系统的动力方程。定义ATMD最优参数准则为:结构-ATMD系统的位移或加速度响应方差的最小化。ATMD有效性的评价准则为:设置ATMD结构的最小化位移或加速度响应方差与未设置ATMD结构的位移或加速度响应方差之比(分别称为位移和加速度减振系数)。根据上述准则,在频域内数值研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比对ATMD系统的最优参数(包括最优频率比和阻尼比)、有效性和冲程的影响。此外,为了比较的目的,论文同时考虑了结构TMD风致振动控制的情况。

人工神经网络在飞行间隔控制中的应用

神经网络技术在自动控制领域得到广泛应用。鉴于空中交通管制的理论及技术特点,本文探讨了实现飞行间隔预测控制的神经网络模型及技术条件,尤其是提出了在多扰动环境中飞机速度、位移函数的构建方法,借助Matlab工具实现了仿真和验证。结果证明,神经网络的自学习功能能够很好地处理这类复杂的控制问题。

结构主动多重调谐质量阻尼器风致振动控制的最优性能研究

基于我国现行的风荷载规范,建立了在风荷载作用下结构-主动多重调谐质量阻尼器(AMTMD)系统的动力方程。定义AMTMD最优参数准则为:结构-AMTMD系统的位移或加速度响应方差的最小化。AMTMD有效性的评价准则为:设置AMTMD结构的最小化位移或加速度响应方差与未设置AMTMD结构的位移或加速度响应方差之比(分别称为位移和加速度减振系数)。根据上述准则,在频域内数值研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比对AMTMD系统的最优参数(包括最优频率比,阻尼比和频率间隔)、有效性和冲程的影响。为了比较,论文同时也考虑了结构多重调谐质量阻尼器(MTMD)风致振动控制的情况。

样条有限条塑性铰法分析板梁的极限荷载

用样条有限条塑性铰法分析了板梁的极限荷载。首先对条单元以样条位移函数表达的总势能进行求导而推导了位移-荷载关系式。然后用塑性铰法推导了单元的塑性刚度矩阵。因此该方法兼具二者优点:样条有限条法的位移量少和塑性铰法形成塑性刚度矩阵的便利。它还可以考虑梁的初始缺陷,如残余应力和初弯曲。通过与相关的试验数据比较,证明该方法有效与可靠。

路基压实特性与施工质量控制

公路路基是一种线形结构物．具有路线长，与大自然接触面广的特点，其稳定性在很大程度上受当地自然条件的各种因素影响，如地形、地貌、气候条件等，同时影响路基稳定性的还有人为因素．如施工方法、荷载作用、养护措施等。要保证路基具有一定的强度和稳定性，必须克服上述因素的影响．首先要研究土体的工程性质，