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1、刚柔耦合论文：吊篮刚度对离心机振动台控制特性的影响【中文摘要】本课题来源于哈工大电液伺服仿真及试验系统研究所与中国地震局工程力学研究所合作的电液式土工离心机振动台。一般的电液振动台的激振器安装在质量近似无穷大和刚度影响可以忽略的基座上,而离心机振动台的激振器安装在质量和刚度较小的吊篮上。在激振过程中,吊篮将产生变形,导致系统共振和加速度波形失真。本文研究吊篮的变形对振动台控制特性的影响。本文首先采用PRO/E、ANSYS和ADAMS联合仿真的方法建立吊篮和振动台的刚柔耦合多体动力学模型。为研究吊篮的多阶模态对系统控制特性的影响
2、打下基础。由于柔性体是多阶模态的组合,在分析过程中由简入繁,分别建立不考虑吊篮刚度和考虑吊篮一阶模态的液压动力机构模型并进行对比分析,研究吊篮一阶模态的参数对液压系统的影响。振动台的伺服控制策略包括三状态控制器、自由度分解与合成矩阵、压力镇定器。本文对不考虑吊篮刚度和考虑吊篮一阶模态的液压系统设计不同的三状态控制器,并比较分析控制器的异同。在控制系统和刚柔耦合动力学模型联合仿真的环境下,对考虑吊篮多阶模态的系统设计控制器并进行仿真,将仿真结果与考虑吊篮一阶模态的控制系统的仿真结果对比分析。分析结果表明,考虑吊篮多阶模态的控制系
3、统的谐振峰值发生在吊篮的一阶固有频率附件。校正环节使吊篮的变形在中高频段增大,对被控对象的校正能力受到系统功率的限制。【英文摘要】ThissubjectcomesfromIESTandMechanicsResearchInstitute’scooperationproject—electro-hydrauliccentrifugalshaker.Vibrationexcitersoftheordinaryelectro-hydraulicshakerareinstalledonthebasewhosemassisregarde
4、dasinfiniteandstiffnessisignored.Butthebasket,thevibrationexciters’baseofthecentrifugalshaker,haslowermassandstiffness.Excitingforcecanresultindeformationofthebasketforthisreason.Thispapermainlystudiestheinfluenceofdeformationofthebasketoncentrifugalshaker’scontrolc
5、haracteristics.Arigid-flexiblecouplingandmulti-bodydynamicmodelwhichcontainsbasketandshakerwasestablishedbyPRO/E、ANSYSandADAMSCo-simulationmethodfirstly.Thisjobisthefoundationtoresearchtheinfluenceofbasket’smulti-ordermodaloncontrolcharacteristic.Flexiblebodyhasmany
6、modals.Twotypesofhydraulicmechanismmodels,thehydraulicsystemnotaffectedbybasket’sstiffnessandthehydraulicsystemaffectedbythefirst-ordermodalofbasket,wasestablishedforcomparativeanalysistostudytheinfluenceoffirst-ordermodal’parametersonhydraulicsystem.Servocontrolstr
7、ategyofthecentrifugalshakercontainsthree-statecontroller,freedomdecompositionandsyntheticmatrix,pressurestabilizer.Thebasket’sstiffnessshouldbeconsideredinthedesignofthree-statecontroller.Twotypesofcontrollerweredesignedforcomparativeanalysis.Thecontrollerofhydrauli
8、csystemaffectedbybasket’smulti-ordermodalsisdesignedinMATLABandADAMSCo-simulationenvironment.Theanalysisofthesimulationresultsshowsthatres
