一、结构振动系统建模与控制的仿真研究（论文文献综述）
高赫佳[1]（2021）在《柔性系统的建模与神经网络控制研究》文中研究表明柔性系统涵盖了柔性机械臂、仿生柔性扑翼飞行器和柔性建筑等多种不同的对象。随着柔性系统的大量应用,其控制理论与方法问题已经成为具有前瞻性的高新技术研究方向,受到了学术界和工业界的广泛关注。目前,柔性系统领域的控制理论与方法问题诸如柔性多连杆机械臂的轨迹跟踪及振动控制问题,自然灾害下柔性建筑的约束控制问题,复杂环境下仿生柔性扑翼机器人的容错控制问题等都己发展成为具有国家重大需求的共性科学问题,极富挑战性。因此,为了突破具有环境适应性的不确定柔性系统的建模与智能控制的技术难题,本文紧密结合柔性系统的智能控制理论与方法的研究趋势及其在实际工业中的应用,对柔性系统的建模机理及控制策略等相关理论和关键技术进行了系统深入地研究。本文采用假设模态方法建立了柔性机械臂系统的动力学模型,解决了柔性系统无穷维特性导致的建模机理的难题;设计了具有一致逼近性能的模糊神经网络控制器,解决了系统动力学不确定性问题;构造了基于高增益观测器的神经网络控制器,解决了实际工程中不易测得的状态信息问题;并成功地在Quanser平台上进行了实验验证,解决了带有动力学不确定性的柔性机械臂的振动控制的难题。其次,针对带有输出约束的柔性建筑系统,基于Actor-Critic算法设计了自适应强化学习控制器,设计辅助系统及扰动观测器,解决了未知扰动条件下柔性建筑的输出约束及振动抑制问题;并在Quanser平台上进行了实验验证,突破了传统控制方法无法处理分布式扰动、高维数、不确定系统的局限性。另外,针对仿生扑翼飞行机器人系统,采用新型有限刚体儿方法和MapleSim仿真平台进行了可视化建模,基于非奇异快速终端滑模方法设计了自适应有限时间容错控制器,并在搭建的虚拟智能平台上进形了测试,解决了系统动力学的不确定性、执行器故障下的鲁棒性及复杂环境下的稳定性问题。本文分析了几类柔性系统的动力学特性,研究了生产开发过程中的振动控制和优化问题,该研究成果将为柔性系统的建模机理与控制设计提供理论依据,为振动控制的实现提供技术支撑,并进一步促进机械结构与控制系统学科间的交叉研究。
平思亮[2]（2021）在《车载作业机器人的动力学建模与控制技术》文中研究指明现代林业作业任务正面向机械化、智能化,对野外作业机器人能够适应多变的、复杂的野外环境以及各种气候环境提出了更高的要求。安装在行驶车辆上方的作业机器人由于受到野外复杂地形的影响,容易造成作业对象识别丢失、目标特征提取困难,因此保证作业机器人的操作精准性和稳定性已成为车载作业机器人智能化的重要课题。本文以车载作业机器人为研究对象,深入研究了系统的动力学建模与控制技术,主要围绕以下四个方面进行研究:（1）首先介绍了车载作业机器人的总体设计方案,分为承载车辆系统和作业机器人操作平台系统两大模块,详细描述了系统组成及功能、工作原理以及设计要求及参数。全地形车辆提供速度控制、轨迹跟踪和所需导航功能的高级控制体系结构;二自由度的作业机器人旋转关节构型为回转-俯仰,通过PID闭环控制,操作灵活。（2）然后基于拉格朗日法建立了作业机器人数学模型,对作业机器人各关节进行了动力学分析,得到受控对象转矩对关节运动的影响规律;对作业机器人进行正、逆运动学分析,得到作业机器人末端位置姿态和各关节位置之间的关系,为作业机器人伺服控制系统中的PID控制方法提供了理论依据。此外研究了陀螺操纵平台惯性稳定性与空间定位转换特性,设计了陀螺操纵平台的非惯性位置控制方式下的切换控制策略和惯性速率控制模式下的主从控制结构,总结出目标转换规律。整体为下一步作业机器人仿真提供理论基础。（3）其次建立了全地形车的转向系统的数学模型,通过对以速率为受控对象的转向控制和对目的地距离与剩余时间的速度控制,实现了全地形车的定位寻踪。建立了全地形车的悬挂系统数学模型,在系统中对弹簧质量速度和非弹簧质量速度的差值实施PID控制,得到了悬挂系统振动控制规律。为下一步车载作业机器人的目标识别定位和振动控制提供理论依据。（4）最后在OpenModelica软件中进行车载作业机器人系统建模和仿真两方面工作。对于建模方面开发了二自由度（方位角和俯仰角）机电一体化的模型库,快速的建立作业机器人动力学模型;组装了完整的车辆系统,将车辆行驶的数字化等级路面与行驶系统振动模型结合,构建了在各级路面和档位下车辆系统的动态随机载荷时间历程以及道路载荷谱,为后续车载作业机器人控制系统Stewart试验台试验与控制算法开发提供试验和仿真输入数据;开发了Stewart并联振动平台仿真模型,根据Stewart平台选择的陀螺仪传感器进行建模与仿真研究,目的是基于Modeilca语言建立陀螺仪的模型,通过陀螺平台测量车载作业机器人运动控制过程的姿态;进行了行驶系统数字化路谱仿真、Stewart平台系统仿真以及作业机器人系统模型仿真,获得作业机器人载在Stewart平台振动干扰下的控制响应曲线,在误差范围内控制方法响应效果较好,对位置跟踪精度较好。总体上二自由度机械臂实现的俯仰角和方位角更能够快速收敛稳定,两者都能够快速逼近理论轨迹曲线并做出合理的机械臂运动时角度偏差补偿,控制效果较优;案例验证表明采用modelica仿真的方位角和俯仰角响应变化趋势与案例中利用matlab仿真结果的变化趋势一致,与matlab/adams联合控制仿真研究相比,基于modelica部件的模型库研究,将控制系统与机械系统集成于一个软件中,为炮塔系统动力学与控制系统的研究带来较大便利。因此,modelica可以用于车载作业机器人的系统建模和PID控制策略仿真模拟。
程林[3]（2021）在《含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究》文中研究说明轮毂电机电动汽车具有车身内部空间利用率高、可控性好、传动效率高和便于模块化生产等诸多优点,使其将会得到广泛的应用。轮毂电机的引入,非簧载质量明显增加,不仅恶化了汽车的平顺性,还对汽车操纵稳定性带来了影响;轮胎接地性变差影响汽车的安全性,还对轮毂电机造成巨大冲击,加速其疲劳破坏过程。在行驶过程中,由于路面激励扰动及行驶工况的变化汽车极易产生强烈振动,使得汽车动力性得不到充分性发挥,经济性变差,进而影响汽车行驶平顺性和操纵稳定性。因此,有必要优化设计悬架系统参数和研究有效的控制策略,对改善汽车乘坐舒适性、行驶平顺性和操纵稳定性起到积极的作用。本文针对含分数阶轮毂电机电动汽车悬架模型,实现了悬架系统被动控制和采用滑模控制的主动悬架进行了仿真分析。主要研究内容如下:首先,将轮毂电机与簧下质量进行弹性隔离并与簧上质量并联,在轮胎与电机之间内置隔振材料,以减小路面激励对电机的影响,也改善了路面激励与电磁激励相互的恶化作用。建立了三自由度含分数阶非线性悬架系统仿真模型。根据分数阶微积分的Caputo定义,利用高阶的整数阶传递函数模型逼近分数阶微分算子,并对比分析非簧载质量的增加对悬架性能指标的影响。其次,以含隔振材料的电动汽车悬架为研究对象,采用粒子群算法和遗传算法分别对分数阶被动悬架系统进行优化设计,将稳定后各个指标的均方根值作为评价指标,对比了不同优化算法时的车身垂直加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷及电机垂直加速度仿真结果。然后,选取线性二次最优控制主动悬架模型作为参考模型,在被控系统模型与参考悬架模型之间建立相应的误差动力学方程,设计滑模面函数,并确保滑模动态的可达性及稳定性,实现系统的滑模运动。构建类似于指数趋近律形式的分数阶指数趋近律,得出主动控制控制率。仿真结果表明:模型跟踪变结构控制模型可以跟踪参考模型,与整数阶指数趋近律相比,分数阶指数趋近律有更好的稳定性和更有效的削弱抖振。
沈铖武[4]（2021）在《车载光电瞄准平台主动隔振关键技术研究》文中研究表明为保证车载导弹打击精度,在发射前,需要通过定向准直测量设备对弹上棱镜的方位角进行测量,从而确定导弹的初始发射方位角度。目前国产车载导弹配套的定向准直测量设备在使用过程中,测量设备必须放置在具有独立基座的光学测量平台上。独立基座与载车分离,以防止载车振动对定向准直测量设备的测量精度产生影响。设备的展开作业操作难度大、作业时间长,因此严重影响了装备的机动性能。随着装备现代化水平的发展,对定向准直测量设备进行隔振处理,从而使其能够摆脱对独立平台的依赖,实现与载车固连状态下的稳定测量,将极大地提高装备的自动化水平和快速反应能力。针对载车振动主要集中在低频段的特点,本文选择主动隔振方案,进行对载车振动的隔离研究,主要研究工作和研究成果如下:1.理论分析了振动对陀螺仪测量稳定性和自准直测量的影响,建立了单级主动隔振系统的动力学模型,确定了车载测量平台主动隔振系统的总体方案。2.采用经验模态分解法对载车振动的频谱特性进行分析。对经验模态分解过程中产生的模态混叠现象进行聚合经验模态分解,分解后模态混叠并未得到有效抑制。针对复杂信号的模态混叠现象,本文提出噪声延展聚合经验模态分解法,并应用该方法对载车振动进行分解,使分解过程中的模态混叠得到了有效抑制。3.通过运动方程建立了单级主动隔振系统的力传递率模型,通过理论建模和实验建模两种方式对VT-300电磁作动器静态特性和动态特性进行研究,建立该电磁作动器的输出信号与输入信号频率、幅值之间关系的数学模型。根据建立的模型,进行了模糊PID控制下的主动隔振效果仿真。4.设计了嵌入式信号采集与处理电路。采用TMS320VC33作为处理芯片,将A/D、D/A、I2C等数字接口电路都集成在一个高密度FPGA芯片内。通过直接存储器存取数据,使数据采集与数据处理同时进行,简化了电路,提高了系统集成度。5.完成主动隔振样机的制作,在实验室搭建模拟实验平台,开展实验验证。实验结果表明经过主动隔振后,传递到作动器输出端面的振动衰减了21.3d B,寻北仪的定向误差为138″,自准直仪的测量不受振动影响。本文通过数字化手段进行隔振控制,为实现定向准直测量设备与载车固连状态下的稳定工作提供了技术保障,使光电测量设备在保证测量精度的同时,摆脱了对独立支撑平台的依赖,提高了装备的机动性,对装备整体性能的提升起到了积极的推动作用。
朱超威[5]（2021）在《复杂结构振动的复合自抗扰控制系统设计与验证》文中指出振动是各类交通工具中十分常见的现象。结构的大幅度振动,不仅会影响乘客的舒适性,甚至可能破坏系统结构从而埋下重大的安全隐患,因此对有害振动进行有效控制符合当代工程结构的研究发展需求,开发振动控制系统具有广阔的应用前景。振动控制算法作为系统的核心,需要具有结构简洁、易实现和控制效果优异等特点,因此本文以复杂结构的振动展开研究,基于自抗扰控制结合模态分析法和系统辨识,设计行之有效的振动主动控制策略,并进行系统仿真和实验验证,其主要工作和创新点包括:首先,搭建四边固支板实验平台,采用激光测振仪、惯性作动器等进行模态分析,以此进行传感器与驱动器的优化布置。同时,基于系统辨识和动力学方程分别建立以压电作动器和惯性作动器为驱动器的固支板结构的数学模型,并通过仿真和实验优化模型参数,获得准确的系统模型。引入自抗扰控制算法,阐明其基本原理,分析其重要组成部分的特性。通过自抗扰控制算法稳定性分析和仿真,验证了其在振动抑制中的可实施性。其次,针对振动控制工程的硬件成本高、开发难度大的问题,设计了一套基于模型设计的振动控制系统,主要包含控制算法、ARM处理器、调理电路和上位机。通过PID控制实验和自抗扰控制实验,验证了该设计平台的高效实用性。再次,针对基于压电作动器的固支板结构振动控制系统中的模型不确定、系统时延、传感器量测噪声等问题,改进传统微分器来减弱噪声的放大效应,并以预估器为基准进行等价变换,使时延补偿更易实现。基于此,设计时延补偿的线性自抗扰控制算法与非线性自抗扰控制算法,以对比实验的方式总结不同控制算法的时延裕度大小和控制效率高低。最后,针对基于惯性作动器的固支板单模态系统中模型阶次高,噪声大等问题,在模型低频段对其降阶处理,以此设计低阶的ESO降低系统成本,同时设计相位内部补偿的滤波器,以期提升系统的控制性能,并通过实验验证了所提算法的有效性。在系统的多模态控制中,先应用模态坐标系进行模型处理,随后以稳态误差和系统噪声为难点进行分析,改进适用于振动控制中的非线性ESO,同时建立振动能量指标函数来指导控制器参数选取,以系统振动能量最小为原则进行实验验证,表明了所提的振动能量控制算法较传统非线性自抗扰控制算法具有更高的控制精度和更优的控制效果。
梅辉[6]（2021）在《电动助力转向系统的力学特性分析及控制仿真研究》文中研究说明电动助力转向系统（EPS:Electric Power Steering）是一种可以根据车速和方向盘转矩按需提供助力转矩的转向系统,具有安全性高、轻量化和节能的优点。随着新能源汽车产业的高速发展,电动助力转向系统关键技术的研究和应用已成为热点,高品质的EPS对改善车辆的操控性和舒适性具有重要意义。本文以提高EPS的性能为目标,对EPS的关键部分进行力学特性分析,设计相应的控制策略并进行仿真研究,并结合台架试验对EPS的相关性能进行测试,验证了 EPS的助力特性和轻便性。本文主要工作内容有:（1）EPS力学特性分析:首先,基于轮胎和悬架模型对转向阻力矩、方向盘力矩和助力矩进行分析,探讨稳态圆周行驶下三者间的关系,同时根据车辆结构参数,设计助力特性曲线;其次,建立基于Lugre模型的齿条压块摩擦模型,通过仿真描述摩擦副间的Dahl效应和Stribeck效应;最后,通过能量法计算齿条的等效质量,建立齿条横向运动的传递函数。（2）EPS控制策略设计:基于驾驶人的转向意图和执行动作,分析并制定了不同转向控制模块功能释放的逻辑顺序;结合传统PID控制和先进模糊控制,设计一种二输入三输出的模糊PID控制器,并对转向电机的目标电流进行控制,利用MATLAB建立控制策略;基于对EPS的力学特性分析,为了改善控制效果,建立摩擦补偿和惯性补偿控制策略。（3）EPS建模仿真:以双小齿轮助力式EPS为研究对象,建立转向盘和转向轴、扭矩传感器、助力电机、齿轮齿条动力学模型,建立整车二自由度动力学模型,并利用MATLAB/Simulink搭建系统整体模型;通过仿真验证助力模块建模的准确性,分析不同控制器对车辆操纵稳定性的影响,验证补偿控制器的控制效果。（4）EPS台架试验:为了进一步验证采用上文控制策略的EPS的实际性能,搭建了可变负载的转向试验台,对试验台的组成和数据测量原理进行分析。开展了助力电流跟随试验、转向空载试验和转向轻便性试验,试验结果验证了 EPS的助力特性、平顺性和轻便性。
牛帅旭[7]（2021）在《望远镜中基于倾斜镜的振动抑制技术研究》文中研究指明望远镜系统已被广泛地应用在天文观测以及空间光通信领域,然而系统在实现目标跟踪及成像时会受到风振、载体振动、设备振动及本身机械结构振动等的影响,从而导致视轴抖动影响跟踪精度,于是抑制振动成为提升望远镜系统性能的关键。倾斜镜的应用使得望远镜系统的跟踪精度提升了一个数量级,是获取微弧度甚至亚微弧度的核心。因此,望远镜中基于倾斜镜的振动抑制技术成为一个极其重要的研究内容。然而,目前已有的振动抑制方法却面临以下三类问题:1、基于比例-积分控制器的经典的闭环反馈控制方法的振动抑制能力有限。由于图像传感器具有低采样、高延时的特点限制了系统的闭环带宽,使得基于比例-积分控制器的经典的反馈控制方法难以达到较好的振动抑制效果。2、增加惯性传感器（如加速度计、光纤陀螺等）测量振动从而将振动进行前馈控制的方法以及在此基础上提出的一些优化的控制算法（如LQG、H2/H∞、DOB等）虽对望远镜系统的振动抑制能力起到了一定的提升作用,但也面临系统复杂度提升的难题,且结果会受到传感器噪声、振动估计不准确及模型辨识不精准的制约。3、振动的类型多样、形式复杂。系统中的振动可能是全频段的,且不仅会存在大幅、窄带的尖峰振动,同时也可能有存在范围广、能量较大的宽频带振动。针对上述问题,本文结合Youla参数化控制器结构及扰动观测器的基本结构,提出了一种基于误差的Youla参数化的扰动观测器,将振动抑制问题转化为了Q滤波器的设计及参数优化的问题,不仅简化了设计难度,还降低了系统的振动抑制能力对精确的系统模型的依赖。继而,本文在基于误差的Youla参数化的扰动观测器的基础上根据振动类型的不同提出了以下三种振动抑制方法:1、针对望远镜系统中的窄带尖峰振动严重影响其性能这一问题,结合窄带对偶滤波器提出了一种有效的窄带振动抑制方法。2、针对望远镜系统中存在范围广、能量较大的宽带振动严重影响系统性能这一问题,在窄带振动抑制方法的基础上基于级联优化滤波的设计理念提出了一种宽频带振动抑制方法。3、望远镜系统中的振动可能存在于系统的任何频段,于是本文在改进的基于误差的扰动观测器的基础上结合低通滤波器及窄带对偶滤波器提出了一种全频振动抑制方法,提高了系统的全频振动抑制能力。此外,本文在对提出的三种振动抑制方法进行了理论及仿真分析的基础上,搭建了基于压电陶瓷的倾斜镜实验验证系统,验证了上述三种方法的有效性及优越性。最后,经过对研究内容的优势及不足的总结,本文指出了以下三个需进一步研究的内容:1、研究带宽之外的振动的抑制方法。本文研究的振动抑制方法都是在系统的带宽之内开展的,然而望远镜系统的带宽是有限的,那么是否可以在本研究的基础上研究一种带宽之外的振动的抑制方法成为一个值得关注的研究方向。2、Q滤波器参数的自动调整与优化。本文所用振动抑制方法的Q滤波器的参数是为已获取的振动的特征频率而设计,然而实际系统中的振动多种多样、容易变化,于是还需进行进一步的深入研究。于是下一步的工作计划的重点之一为:在实时地获取振动信息的基础上,根据振动信息的特征自动地调整Q滤波器的参数并进行优化。3、将该方法推广到更多的控制系统中。由于振动抑制是许多控制系统共同面临的难题,而本文提出的振动抑制方法仅需要一个图像/位置传感器,且模型依赖程度低、易于设计与优化,因此具有一定的普适性。
衷阳林[8]（2021）在《舰船浮筏隔振系统的主动控制研究》文中认为舰船上机械动力设备运行产生的振动及其引起的辐射噪声有着很大的危害,严重降低舰船的隐身性能和作战能力。对动力设备采取隔振技术可有效降低传递至船体结构的振动和噪声,这是舰船减振降噪最重要的技术手段之一。常见的隔振系统主要有单层隔振系统、双层隔振系统和浮筏隔振系统。然而传统的隔振系统都属于被动控制,当结构确定后,隔振效果即确定,无法适应工况的变化,且由于结构限制对低频振动难以取得良好的隔振效果。将控制技术与隔振技术发展起来的主动隔振技术具有隔振效果好,适应性强等优点,是目前舰船隔振领域重要的发展方向之一。本文首先建立了单层隔振系统、双层隔振系统的动力学模型,分析了这两种隔振系统的振动传递特性,并研究了当单层隔振系统在分别增加以位移、速度、加速度三种反馈信号为基础的主动力作用时的隔振性能。接下来以双层隔振系统为研究对象,首先建立了双层主动隔振系统模型,针对系统模型和激励信号已知的情况,采用FxLMS控制算法来设计前馈控制系统,进行了双层隔振系统自适应前馈控制的仿真研究;针对激励源在实际工作中时常发生变化以及难以建立整个系统的精确数学模型的情况,研究采用模糊控制算法来设计反馈控制系统,同时进行了仿真研究。结果表明,设计的两种主动控制系统相比于被动控制,其隔振效果都得到了显着提高。然后采用ADAMS动力学分析软件和ANSYS有限元分析软件相结合的方法建立了浮筏隔振系统的刚柔耦合模型,并对建立的模型进行了模态分析和谐响应分析。为给设计浮筏隔振系统提供指导借鉴,本文还将输出浮筏筏体功率流作为隔振效果评价指标,探讨了浮筏隔振系统的结构参数对隔振效果的影响。最后针对所建立的浮筏隔振系统刚柔耦合模型,设计模糊控制系统,运用ADAMS与MATLAB软件进行联合仿真分析,研究了模糊控制算法在浮筏隔振系统主动控制中的可行性和有效性。仿真结果表明,不管是在单机组运行还是双机组运行的工况下,相比于被动控制,基于模糊控制算法的浮筏主动隔振系统都具有明显更佳的隔振效果。
顾瑞恒[9]（2021）在《车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展和科学技术的进步,人们的生活质量逐渐提高,汽车已成为必备的出行工具,与此同时车辆的乘坐舒适性以及行驶平顺性成为了人们关注的焦点,其中抑制车辆振动的悬架起着至关重要的作用。磁流变阻尼器（Magnetorheolocial Damper,MRD）作为一种新型的智能隔振器件,因具有耗能低、响应速度快、输出阻尼力顺逆可调,且有价格低、制造工艺简单、阻尼效果良好等优点,在车辆悬架减振控制中得到广泛应用。由于主动悬架的制造成本过高,其将被动悬架的阻尼元件以及空气弹簧采用主动作动器代替,导致耗能增大,且至今国内外研究人员还没有解决这一难题,因此基于磁流变阻尼器的半主动悬架刚好解决了被动悬架与主动悬架所存在的缺陷,使半主动悬架的研究成为国内外的热点。基于此,本文以空气悬架系统为研究对象,开展了以下几个方面的研究:1、阐述了磁流变液以及磁流变阻尼器的原理,并在此基础上设计加工了一款双出杆剪切阀式磁流变阻尼器。搭建了阻尼悬架的振动试验系统,对阻尼器的性能进行测试分析。对磁流变阻尼器的正向动力学模型进行详细的总结,选用了改进双曲正切模型,利用遗传算法辨识该模型参数,并比较辨识结果与试验数据的吻合度,结果显示所辨识的模型精度较高,可用于后续的半主动控制中。同时设计了磁流变阻尼器的ANFIS逆模型,通过仿真验证其有效性。2、考虑实际车辆行驶路况,分别建立了随机路面与冲击路面输入模型。对空气弹簧刚度进行建模,并以此建立了1/4车空气悬架模型,通过仿真得到时域内的动力学特性。同时,对空气悬架模型进行拉普拉斯变换得到悬架性能指标的传递函数,利用幅频特性曲线分析了悬架阻尼、悬架刚度以及轮胎刚度对减振效果的影响。3、在上文搭建的磁流变阻尼器模型与空气悬架模型的基础上设计了模糊PID控制器。针对模糊PID控制策略中,PID控制器参数整定复杂,模糊规则不确定,提出了Fuzzy-PID开关切换控制策略（FPSC）。当误差较小时,采用PID控制能减小系统的超调量,使系统尽快稳定;当误差较大时,采用Fuzzy控制能获得良好的动态特性,从而改善半主动悬架的控制效果。最后,通过在随机路面下的时域与频域仿真以及在冲击路面下时域的仿真分析可知,模糊PID控制器与Fuzzy-PID开关切换控制策略都能有效的改善悬架的性能,且Fuzzy-PID开关切换控制策略效果更佳。另外,基于磁流变阻尼器的ANFIS逆模型,设计了滑模控制器。针对滑模变结构控制出现的“抖振”现象,引入了模糊控制策略,设计了模糊滑模控制器,通过在随机路面下的时域与频域仿真分析可知,模糊控制与滑模变结构结合可有效抑制“抖振”对控制精度的影响,又确保了系统的稳定性。最后,对本文所设计的四种控制算法进行比较分析可知,本文所提的fuzzy-PID开关切换控制与Fuzzy-SMC在悬架减振效果方面要优于常规的模糊PID与滑模控制。
黄庆生[10]（2021）在《线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用》文中指出振动作为一种常见的现象,它广泛存在于日常生活之中,在公路、航空、建筑等领域,振动问题是一个需要考虑的关键问题。在工业制造中,合理的减振对于提高加工精度有着重要的意义,剧烈的振动也会造成机械结构强度的降低、连接部件的松动等问题。此外,振动还将产生噪声,大分贝噪音严重危害驾驶人员的身心健康,甚至造成部件断裂,危及驾驶安全,因此,能否做到有效减弱振动,是保障驾驶安全的关键。采用MRD的车辆悬架系统作为一种新型的半主动减振系统,具有耗电量低、输出阻尼连续可调等特点,在大多数情况下具有和主动悬架类似的性能,因此受到了学术界广泛的关注。但目前MRD存在磁性颗粒沉降、力学模型参数辨识精度不高等问题,相关问题依然需要进一步研究。在磁流变半主动悬架的控制方面,磁流变半主动悬架的控制中要解决四个问题:控制策略计算的预期阻尼力不在MRD输出阻尼力范围的问题、MRD输出阻尼力的时滞问题、控制系统结构参数不确定的问题、控制策略对于外界不确定干扰的鲁棒性问题。目前应用到MRD控制理论水平仍然不高,需要进一步提高。为此,本文进行了以下的研究,包括对MRD力学模型进行参数辨识、半主动悬架系统的建模与分析、控制策略的验证与仿真,主要研究内容包括:（1）MRD力学性能试验及参数辨识。使用INSTRON拉伸机对课题组加工的MRD进行力学性能试验。分析MRD的各种动力学模型的优缺点,选用简化的可调Sigmoid模型作为参数辨识的对象。基于试验得到的示功特性和速度特性,使用Levenberg-Marquardt优化算法以及最小二乘法对简化的可调Sigmoid模型未知参数进行辨识,分析可调Sigmoid模型以及辨识的精确性,为后续的MRD在磁流变半主动悬架的仿真研究提供了有力保障。（2）磁流变半主动悬架的建模及动力学分析。根据车辆行驶的真实路况,建立了随机路面模型以及冲击路面模型,分析了不同等级路面对于位移输入的影响。介绍了三自由度半主动悬架1/4模型、六自由度车-椅-人动力学模型、1/4车辆实际模型及参考模型特点,根据牛顿第二定律推导了这三种模型的运动微分方程。在Matlab/Simulink中搭建了六自由度车-椅-人动力学模型,分析了该动力学模型在随机路面激励和冲击路面激励下的性能指标。（3）车辆半主动悬架控制策略的设计与仿真验证。由于测量的不准确以及使用时产生的质量变化,这将导致车辆半主动悬架系统参数不确定性,为了解决参数不确定对于半主动悬架控制的影响,基于线性矩阵不等式（LMI）工具箱,提出了一种非确定结构参数的H∞控制策略,通过将外部的输入对控制输出的影响减小到一定水平,实现半主动悬架系统参数不确定性时的良好控制效果;由于车辆行驶在路面时,除受到了路面的激励外,还将受到风、扬起的砂石等干扰,为了解决外界非确定的干扰对人半主动悬架系统性能的影响,基于线性矩阵不等式（LMI）工具箱,提出了一种干扰抑制控制（ISC）策略,通过将相同的外界干扰施加于被动悬架和使用ISC策略的半主动悬架,验证ISC策略对于外界不确定干扰的良好抑制效果。
二、结构振动系统建模与控制的仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、结构振动系统建模与控制的仿真研究（论文提纲范文）
（1）柔性系统的建模与神经网络控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性机械臂建模与控制技术 |
| 1.2.2 柔性建筑系统振动控制技术 |
| 1.2.3 仿生扑翼飞行器建模与控制技术 |
| 1.3 主要贡献与结构安排 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 哈密顿(Hamilton)原理 |
| 2.2 离散化建模方法 |
| 2.2.1 假设模态法 |
| 2.2.2 有限刚体元法 |
| 2.3 拉格朗日(Lagrange)方程方法 |
| 2.4 神经网络(Neural Network)方法 |
| 2.5 李雅普诺夫(Lyapunov)直接法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 柔性机械臂系统的建模与神经网络控制 |
| 3.1 单连杆柔性机械臂的模糊神经网络控制 |
| 3.1.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 3.1.2 基于模糊逻辑的神经网络控制 |
| 3.1.3 仿真结果及分析 |
| 3.1.4 实验结果及分析 |
| 3.2 双连杆柔性机械臂的输出反馈神经网络控制 |
| 3.2.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 3.2.2 基于高增益观测器的神经网络控制 |
| 3.2.3 仿真结果及分析 |
| 3.2.4 实验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 柔性建筑结构系统的建模与强化学习控制 |
| 4.1 带有偏心负载柔性建筑的输出约束神经网络控制 |
| 4.1.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 4.1.2 基于障碍李雅普诺夫函数的神经网络控制 |
| 4.1.3 仿真结果及分析 |
| 4.1.4 实验结果及分析 |
| 4.2 带有主动质量阻尼器柔性建筑的强化学习控制 |
| 4.2.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 4.2.2 基于Actor-Critic算法的强化学习控制 |
| 4.2.3 仿真及实验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 仿生柔性扑翼飞行机器人的建模与智能控制 |
| 5.1 带有分布时变扰动的柔性梁系统的神经网络控制 |
| 5.1.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 5.1.2 基于扰动观测器的神经网络控制 |
| 5.1.3 仿真验证 |
| 5.2 带有执行器故障的柔性扑翼系统的学习控制 |
| 5.2.1 基于有限刚体元法的动力学建模 |
| 5.2.2 基于非奇异快速终端滑模方法的智能控制 |
| 5.2.3 联合仿真验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）车载作业机器人的动力学建模与控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 作业机器人 |
| 1.2.2 动力学建模技术 |
| 1.2.3 控制技术 |
| 1.3 论文内容及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 车载作业机器人总体方案设计 |
| 2.1 承载车辆系统总体方案设计 |
| 2.1.1 承载车辆系统组成及功能 |
| 2.1.2 承载车辆系统工作原理及坐标系 |
| 2.1.3 承载车辆系统设计要求及参数 |
| 2.2 作业机器人操作平台系统总体方案设计 |
| 2.2.1 作业机器人操作平台系统组成及工作原理 |
| 2.2.2 作业机器人设计要求及参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 作业机器人动力学建模与分析 |
| 3.1 作业机器人系统建模及分析 |
| 3.1.1 系统建模 |
| 3.1.2 拉格朗日运动方程 |
| 3.1.3 速度关系 |
| 3.1.4 扭矩关系 |
| 3.2 作业机器人系统运动学分析 |
| 3.2.1 D-H坐标系建立 |
| 3.2.2 正运动学分析 |
| 3.2.3 逆运动学分析 |
| 3.3 作业机器人姿态 |
| 3.3.1 姿态概述 |
| 3.3.2 偏航旋转矩阵 |
| 3.3.3 仰俯旋转矩阵 |
| 3.3.4 翻滚旋转矩阵 |
| 3.4 陀螺操纵平台惯性稳定性 |
| 3.4.1 陀螺平台建模 |
| 3.4.2 陀螺平台控制 |
| 3.5 作业机器人操作平台空间定位技术研究 |
| 3.5.1 作业机器人操作平台结构坐标系 |
| 3.5.2 作业机器人操作平台与运动目标坐标转换 |
| 3.5.3 作业机器人操作平台与光电球坐标转换 |
| 3.6 作业机器人空间轨迹规划 |
| 3.6.1 三次多项式插值 |
| 3.6.2 关节空间轨迹规划 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 车载转向和悬挂系统的动力学分析与控制 |
| 4.1 .带有前轮转向的轮式车辆运动模型与控制 |
| 4.1.1 数学模型 |
| 4.1.2 转向控制 |
| 4.1.3 速度控制 |
| 4.1.4 转向和速度的计算控制 |
| 4.1.5 基于非线性模型的转向控制 |
| 4.2 轮式车辆的悬挂系统影响 |
| 4.2.1 悬挂系统数学模型 |
| 4.2.2 悬挂系统控制 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于OpenModelica的建模及控制仿真分析 |
| 5.1 作业机器人系统模型 |
| 5.1.1 作业机器人结构组成 |
| 5.1.2 作业机器人主要部件及参数 |
| 5.2 车辆系统动力学模型库构架 |
| 5.2.1 车辆系统模型 |
| 5.2.2 数字化等级路面模型 |
| 5.3 Stewart并联机构动感模拟平台模型库 |
| 5.4 陀螺平台模型库 |
| 5.5 系统模型的PID控制策略仿真 |
| 5.5.1 行驶系统数字化路谱仿真 |
| 5.5.2 Stewart平台系统仿真 |
| 5.5.3 作业机器人系统模型仿真 |
| 5.6 案例验证分析 |
| 5.6.1 案例介绍分析 |
| 5.6.2 基于案例的建模与仿真 |
| 5.6.3 仿真分析与验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 分数阶微积分理论应用于悬架系统的研究现状 |
| 1.2.2 分数阶微积分动力学系统的控制研究现状 |
| 1.2.3 汽车悬架动力学系统控制研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 含分数阶轮毂电机电动汽车被动悬架非线性系统建模 |
| 2.1 汽车平顺性评价指标 |
| 2.2 分数阶微积分的定义及性质 |
| 2.2.1 分数阶微积分的定义及Laplace变换 |
| 2.2.2 分数阶微积分的Laplace变换 |
| 2.2.3 分数阶微积分的基本性质 |
| 2.3 分数阶微分的处理 |
| 2.3.1 Oustaloup滤波器设计 |
| 2.3.2 基本假设条件 |
| 2.3.3 含分数阶的悬架非线性仿真模型 |
| 2.4 路面输入及其模型 |
| 2.4.1 路面不平度 |
| 2.4.2 路面激励时域模型 |
| 2.5 非簧载质量增加的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 被动分数阶电动汽车悬架系统参数的优化设计 |
| 3.1 粒子群算法简介 |
| 3.2 粒子群算法原理分析 |
| 3.3 粒子群算法参数的选取原则 |
| 3.3.1 惯性权重参数 |
| 3.3.2 认知系数与社会系数 |
| 3.3.3 其他相关参数调整 |
| 3.4 基于粒子群算法的电动汽车悬架参数优化 |
| 3.4.1 优化模型的优化变量的选取 |
| 3.4.2 优化变量的约束条件 |
| 3.4.3 被动分数阶电动汽车悬架优化模型 |
| 3.4.4 悬架参数优化的目标函数 |
| 3.5 优化前、后效果对比分析 |
| 3.6 基于遗传算法的电动汽车悬架参数优化 |
| 3.6.1 遗传算法的运算过程 |
| 3.6.2 优化结果 |
| 3.6.3 粒子群算法与遗传算法优化结果对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于变结构理论的三自由度1/4电动汽车分数阶悬架主动控制研究 |
| 4.1 滑模变结构控制系统的描述及原理分析 |
| 4.1.1 滑模变结构控制简述 |
| 4.1.2 滑模动态的存在性条件 |
| 4.1.3 滑模动态的可达性条件 |
| 4.1.4 滑动模态的不变性 |
| 4.1.5 滑模变结构控制系统的几个性质 |
| 4.1.6 滑模变结构控制系统的抖振问题 |
| 4.2 悬架动力学模型的建立 |
| 4.2.1 参考悬架模型 |
| 4.2.2 被控悬架模型 |
| 4.3 分数阶指数趋近律的滑模变结构控制器的设计 |
| 4.3.1 切换函数的选取与滑模参数的设计 |
| 4.3.2 分数阶指数趋近律的选取 |
| 4.3.3 控制器控制律的设计 |
| 4.4 仿真及结果分析 |
| 4.4.1 仿真模型 |
| 4.4.2 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）车载光电瞄准平台主动隔振关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 定向准直技术 |
| 1.1.2 隔振技术 |
| 1.2 国内外主动隔振技术研究与应用 |
| 1.2.1 主动隔振技术的研究 |
| 1.2.2 主动隔振技术的应用 |
| 1.3 论文研究工作的意义 |
| 1.4 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 车载平台主动隔振系统总体方案 |
| 2.1 车载平台振动影响分析 |
| 2.1.1 振动对陀螺仪的影响 |
| 2.1.2 振动对自准直测量的影响 |
| 2.2 车载平台主动隔振系统总体方案 |
| 2.2.1 单通道前馈控制 |
| 2.2.2 单通道反馈控制 |
| 2.2.3 基于前馈反馈的主动隔振系统方案 |
| 2.3 车载平台主动隔振关键技术 |
| 2.3.1 载车振动的频谱特性分析 |
| 2.3.2 作动器的特性分析及建模 |
| 2.3.3 控制器设计及控制方法研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 车载平台振动频谱特性分析 |
| 3.1 常用的时频分析方法 |
| 3.2 经验模态分解的基本理论 |
| 3.3 模态混叠与聚合经验模态分解 |
| 3.4 噪声延展聚合经验模态分解的提出 |
| 3.5 载车振动频谱特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 车载平台主动隔振系统建模 |
| 4.1 车载平台主动隔振系统动力学建模 |
| 4.2 VT-300 电磁作动器 |
| 4.3 VT-300 电磁作动器理论建模 |
| 4.4 VT-300 电磁作动器实验建模 |
| 4.4.1 滞回特性 |
| 4.4.2 动态特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 主动隔振控制器设计与控制仿真 |
| 5.1 控制器功能需求 |
| 5.2 控制器设计 |
| 5.2.1 总体功能实现 |
| 5.2.2 加速度计信号调理 |
| 5.2.3 振动信号采样 |
| 5.2.4 驱动信号转换 |
| 5.2.5 驱动信号调理 |
| 5.2.6 数据处理 |
| 5.3 模糊PID控制方法研究 |
| 5.3.1 模糊PID控制 |
| 5.3.2 模糊PID控制仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 车载平台主动隔振系统实验 |
| 6.1 隔振效果评价方法 |
| 6.2 主动隔振系统实验平台构建 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 主动隔振效果测试 |
| 6.3.2 定向准直测量测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 完成的研究工作 |
| 7.2 取得的创新性成果 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）复杂结构振动的复合自抗扰控制系统设计与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 结构振动控制研究的背景 |
| 1.2 结构振动主动控制的国内外研究现状 |
| 1.2.1 振动控制的主要方式 |
| 1.2.2 振动主动控制的执行机构 |
| 1.2.3 振动主动控制主要算法 |
| 1.3 本课题研究目的及意义 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 四边固支板结构的系统建模 |
| 2.1 四面固支板的模态分析 |
| 2.1.1 基于MATLAB的结构模态振型函数选取 |
| 2.1.2 利用激光测振仪进行振型验证 |
| 2.2 建立PZT-ACP系统的单模态数学模型 |
| 2.2.1 基于辅助变量法的单模态传递函数辨识 |
| 2.2.2 Lissajou图形确定系统时延 |
| 2.2.3 单模态传递函数准确性验证 |
| 2.3 建立IA-ACP系统的数学模型 |
| 2.3.1 建立IA-ACP系统的单模态数学模型 |
| 2.3.2 建立IA-ACP系统的多模态数学模型 |
| 2.3.3 传感器与驱动器同位配置 |
| 2.3.4 固支板系统振动仿真与验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 自抗扰振动控制算法原理 |
| 3.1 自抗扰控制算法原理 |
| 3.1.1 跟踪微分器原理 |
| 3.1.2 非线性扩张状态观测器原理 |
| 3.1.3 线性扩张状态观测器原理 |
| 3.1.4 非线性误差反馈控制律与扰动补偿 |
| 3.2 自抗扰振动控制算法仿真及可行性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于Simulink代码生成的振动控制系统设计 |
| 4.1 控制系统的硬件设计 |
| 4.1.1 STM32F4最小系统设计 |
| 4.1.2 功率放大电路设计 |
| 4.1.3 调理电路设计 |
| 4.1.4 其他电路设计 |
| 4.2 控制系统的软件设计 |
| 4.2.1 代码生成技术的前期准备 |
| 4.2.2 振动控制系统的下位机搭建 |
| 4.2.3 振动控制系统的上位机搭建 |
| 4.3 基于自抗扰控制算法的振动控制系统验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 PZT-ACP系统的振动控制研究 |
| 5.1 基于NI PCIe采集卡的振动控制系统搭建 |
| 5.2 PZT-ACP结构的时延补偿自抗扰振动控制 |
| 5.2.1 新型Smith预估器与微分器设计 |
| 5.2.2 时延补偿自抗扰控制器设计 |
| 5.2.3 控制系统实验验证与结果分析 |
| 5.3 基于时延补偿的线性与非线性自抗扰控制算法实验研究 |
| 5.3.1 时延补偿的非线性自抗扰控制器设计 |
| 5.3.2 不同控制算法的对比实验操作 |
| 5.3.3 振动控制实验的结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 IA-ACP系统的振动控制研究 |
| 6.1 基于模型降阶的单模态非线性扩张状态观测器设计 |
| 6.1.1 IA-ACP系统的LESO设计 |
| 6.1.2 IA-ACP系统的RLESO设计 |
| 6.1.3 IA-ACP的相位补偿滤波器设计 |
| 6.1.4 实验验证和结果分析 |
| 6.2 基于改进非线性扩张状态观测器的多模态能量控制器设计 |
| 6.2.1 IA-ACP多模态模型等效处理 |
| 6.2.2 线性二次最优控制算法原理 |
| 6.2.3 针对噪声与稳态误差设计高精度光滑ESO |
| 6.2.4 基于LQR的系统振动能量最小控制器设计 |
| 6.2.5 多模态振动能量最小控制系统仿真与实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生期间发表的学术论文目录 |
（6）电动助力转向系统的力学特性分析及控制仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题研究的背景及意义 |
| 1.2 汽车助力转向系统概述 |
| 1.3 电动助力转向系统的国内外发展状况 |
| 1.3.1 国外发展状况 |
| 1.3.2 国内发展状况 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 第2章 电动助力转向系统力学特性分析 |
| 2.1 转向助力特性分析 |
| 2.1.1 原地转向阻力矩 |
| 2.1.2 车辆行驶转向阻力矩 |
| 2.1.3 稳态圆周行驶方向盘力矩 |
| 2.1.4 转向助力矩 |
| 2.1.5 转向助力特性 |
| 2.1.6 助力特性曲线公式 |
| 2.1.7 助力特性参数设计 |
| 2.2 EPS齿条动态摩擦特性分析 |
| 2.2.1 EPS中主要摩擦部件 |
| 2.2.2 摩擦特性 |
| 2.2.3 Lugre模型 |
| 2.2.4 模型仿真 |
| 2.3 EPS齿条运动惯量分析 |
| 2.3.1 齿条运动等效质量 |
| 2.3.2 齿条运动传递函数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 EPS控制策略研究 |
| 3.1 EPS主要功能 |
| 3.2 EPS系统控制框架 |
| 3.3 助力电流控制算法 |
| 3.4 模糊PID控制器设计 |
| 3.4.1 确定模糊子集 |
| 3.4.2 确定变量论域 |
| 3.4.3 定义隶属函数 |
| 3.4.4 确立模糊控制规则 |
| 3.4.5 模糊推理和去模糊化 |
| 3.5 补偿控制设计 |
| 3.5.1 摩擦补偿 |
| 3.5.2 惯性补偿 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 电动助力转向系统建模及仿真 |
| 4.1 EPS动力学建模 |
| 4.1.1 转向盘和转向轴模型 |
| 4.1.2 扭矩传感器模型 |
| 4.1.3 电机模型 |
| 4.1.4 齿轮齿条子模型 |
| 4.1.5 EPS系统动力学参数 |
| 4.2 车辆线性二自由度模型 |
| 4.3 基于Simulink的EPS系统建模 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 助力电流输出仿真 |
| 4.4.2 助力转矩输出仿真 |
| 4.4.3 车辆瞬态响应仿真 |
| 4.4.4 目标电流跟随性能仿真 |
| 4.4.5 摩擦补偿控制仿真 |
| 4.4.6 惯性补偿控制仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电动助力转向系统台架试验 |
| 5.1 转向负载试验台搭建 |
| 5.2 试验数据的设定及采集 |
| 5.2.1 数据采集系统 |
| 5.2.2 方向盘转矩测量 |
| 5.2.3 方向盘转角测量 |
| 5.2.4 电机电流测量 |
| 5.2.5 车速设定 |
| 5.3 助力电流跟随试验 |
| 5.4 空载转向试验 |
| 5.5 转向轻便性试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）望远镜中基于倾斜镜的振动抑制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.2 光学望远镜的发展状况 |
| 1.2.1 国外的光学望远镜 |
| 1.2.2 国内的光学望远镜 |
| 1.3 影响望远镜系统精度的因素 |
| 1.4 复合轴控制技术 |
| 1.5 倾斜镜的振动抑制技术 |
| 1.6 拟解决的关键问题 |
| 1.7 研究内容及论文结构 |
| 第2章 倾斜镜闭环控制系统建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 倾斜镜系统的机理建模 |
| 2.3 倾斜镜系统模型辨识的原理 |
| 2.4 闭环控制系统的传递函数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于误差的Youla参数化的扰动观测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 经典反馈控制结构 |
| 3.2.1 系统延时对系统振动抑制能力的影响 |
| 3.2.2 模型精确度对系统振动抑制能力的影响 |
| 3.3 扰动观测器的基本结构 |
| 3.4 Youla参数化 |
| 3.5 基于Youla参数化的改进的扰动观测器 |
| 3.5.1 改进的扰动观测器结构 |
| 3.5.2 稳定性分析 |
| 3.5.3 改进的扰动观测器振动抑制特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 倾斜镜中基于误差观测器的窄带振动抑制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制器设计及特性分析 |
| 4.3 窄带振动抑制方法仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于级联优化滤波的宽频振动抑制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于等效滤波器理念的Q滤波器设计及特性分析 |
| 5.3 宽频振动抑制方法仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于结合滤波器的全频振动抑制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 抑制全频振动的ESF(s)设计及特性分析 |
| 6.3 全频振动抑制方法仿真分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 闭环实验验证及结果分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于倾斜镜的实验系统硬件简介 |
| 7.3 基于倾斜镜的实验系统的软件设计简介 |
| 7.4 控制器设计及结果分析 |
| 7.4.1 窄带振动抑制方法实验结果分析 |
| 7.4.2 宽带振动抑制方法实验结果分析 |
| 7.4.3 全频振动抑制方法实验结果分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 总结和展望 |
| 8.1 论文工作总结 |
| 8.2 论文主要创新 |
| 8.3 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）舰船浮筏隔振系统的主动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 浮筏隔振建模分析方法 |
| 1.2.2 隔振效果评价指标研究 |
| 1.2.3 控制技术在振动领域的发展 |
| 1.2.4 浮筏隔振主动控制研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 2 隔振的基础理论 |
| 2.1 隔振概述 |
| 2.2 单层隔振系统 |
| 2.2.1 单层隔振动力学模型 |
| 2.2.2 单层隔振传递特性分析 |
| 2.2.3 单层隔振系统的反馈控制 |
| 2.3 双层隔振系统 |
| 2.3.1 双层隔振动力学模型 |
| 2.3.2 双层隔振传递特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 双层隔振系统的主动控制研究 |
| 3.1 双层主动隔振系统模型 |
| 3.2 基于FxLMS算法的双层主动隔振 |
| 3.2.1 双层隔振前馈控制系统结构 |
| 3.2.2 自适应滤波器 |
| 3.2.3 LMS算法 |
| 3.2.4 FxLMS算法 |
| 3.2.5 仿真及结果分析 |
| 3.3 基于模糊控制算法的双层主动隔振 |
| 3.3.1 双层隔振反馈控制系统结构 |
| 3.3.2 模糊控制的理论基础 |
| 3.3.3 模糊控制器的设计 |
| 3.3.4 仿真及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浮筏隔振系统建模及动力学分析 |
| 4.1 浮筏隔振系统刚柔耦合建模 |
| 4.1.1 ADAMS动力学仿真软件简介 |
| 4.1.2 多刚体模型 |
| 4.1.3 刚柔耦合模型 |
| 4.2 浮筏隔振系统动力学仿真 |
| 4.2.1 模态分析 |
| 4.2.2 谐响应分析 |
| 4.3 浮筏结构参数对隔振性能的影响 |
| 4.3.1 机组质量对隔振性能的影响 |
| 4.3.2 刚度对隔振性能的影响 |
| 4.3.3 阻尼对隔振性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 浮筏隔振系统主动控制联合仿真分析 |
| 5.1 ADAMS与 MATLAB联合仿真 |
| 5.1.1 ADAMS中系统模型的建立 |
| 5.1.2 Simulink导入ADAMS模型 |
| 5.1.3 联合仿真模型的建立 |
| 5.2 仿真及结果分析 |
| 5.2.1 单机组运行 |
| 5.2.2 双机组运行 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 磁流变液与磁流变阻尼器的研究现状 |
| 1.2.1 磁流变液的研究现状 |
| 1.2.2 磁流变阻尼器的研究发展现状 |
| 1.3 空气弹簧与空气悬架的研究现状 |
| 1.3.1 空气弹簧的分类及对比 |
| 1.3.2 空气悬架的研究现状 |
| 1.4 磁流变半主动空气悬架的研究发展现状 |
| 1.5 磁流变阻尼器的控制方法研究进展 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 磁流变阻尼器设计试验及动力学建模 |
| 2.1 磁流变液的流变特性 |
| 2.2 磁流变阻尼器的工作原理及模式 |
| 2.3 磁流变阻尼器的结构设计 |
| 2.3.1 总体结构设计 |
| 2.3.2 结构参数设计 |
| 2.4 磁流变阻尼器的性能测试分析 |
| 2.5 磁流变阻尼器正向动力学模型及其参数辨识 |
| 2.5.1 正向动力学模型 |
| 2.5.2 遗传算法基本原理 |
| 2.5.3 基于遗传算法的改进双曲正切模型参数辨识 |
| 2.6 磁流变阻尼器逆向动力学模型的建立 |
| 2.6.1 逆向动力学模型 |
| 2.6.2 自适应神经模糊推理系统 |
| 2.6.3 磁流变阻尼器的ANFIS逆模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 车辆空气悬架系统建模及减振性能分析 |
| 3.1 悬架系统性能评价指标 |
| 3.2 路面输入模型 |
| 3.1.1 随机路面输入模型 |
| 3.1.2 冲击路面输入模型 |
| 3.3 车辆半主动空气悬架系统建模 |
| 3.3.1 空气弹簧的弹性模型 |
| 3.3.2 车辆空气悬架模型 |
| 3.3.3 二自由度1/4车空气悬架时域仿真分析 |
| 3.4 悬架参数对1/4 车辆空气悬架减振效果的影响分析 |
| 3.4.1 悬架阻尼对减振效果的影响分析 |
| 3.4.2 悬架刚度对减振效果的影响分析 |
| 3.4.3 轮胎刚度对减振效果的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 车辆半主动空气悬架Fuzzy-PID开关切换控制研究 |
| 4.1 模糊控制基本理论 |
| 4.2 PID控制基本原理 |
| 4.3 模糊自适应整定PID控制器设计 |
| 4.4 Fuzzy-PID开关切换控制策略 |
| 4.4.1 模糊控制器设计 |
| 4.4.2 PID控制器设计 |
| 4.5 Fuzzy-PID开关切换控制仿真研究 |
| 4.5.1 随机路面输入仿真 |
| 4.5.2 冲击路面输入仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 车辆半主动空气悬架模糊滑模控制策略研究 |
| 5.1 滑模变结构控制理论 |
| 5.1.1 滑模变结构控制定义 |
| 5.1.2 滑模变结构控制的基本性质 |
| 5.2 半主动空气悬架滑模控制器设计 |
| 5.2.1 滑模控制器的参考模型 |
| 5.2.2 误差动力学方程 |
| 5.2.3 滑模切换面的设计 |
| 5.2.4 滑模控制率的设计 |
| 5.3 模糊滑模控制器的设计 |
| 5.4 模糊滑模控制仿真研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间获得的科研成果及奖励 |
| 致谢 |
（10）线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 汽车悬架的分类以及对比 |
| 1.1.3 磁流变半主动悬架的意义 |
| 1.2 磁流变液与磁流变阻尼器简介 |
| 1.2.1 磁流变液的研究发展现状 |
| 1.2.2 MRD的典型结构以及工作模式 |
| 1.2.3 磁流变技术的研究发展现状 |
| 1.3 MRD的应用研究现状 |
| 1.3.1 MRD在车辆悬架上的应用 |
| 1.3.2 MRD在建筑领域的应用 |
| 1.4 MRD的力学模型 |
| 1.5 磁流变半主动悬架控制策略的研究进展 |
| 1.5.1 经典控制策略 |
| 1.5.2 现代控制策略 |
| 1.5.3 智能控制策略 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第二章 MRD力学性能试验及力学建模 |
| 2.1 MRD力学性能测试 |
| 2.2 MRD的可调Sigmoid模型 |
| 2.2.1 可调Sigmoid模型的建立 |
| 2.2.2 可调Sigmoid模型的参数辨识 |
| 2.3 可调Sigmiod模型的逆模型的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 车辆半主动悬架系统建模与动力学分析 |
| 3.1 车辆半主动悬架系统建模 |
| 3.1.1 三自由度半主动悬架1/4 模型 |
| 3.1.2 六自由度车-椅-人动力学模型 |
| 3.1.3 1/4车辆模型及参考模型的建立 |
| 3.2 路面输入模型 |
| 3.2.1 随机路面激励 |
| 3.2.2 冲击路面输入模型 |
| 3.3 六自由度车-椅-人动力学模型及动力学分析 |
| 3.4 不同车速对六自由度车-椅-人动力学模型系统的影响 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用 |
| 4.1 非确定结构参数的H∞控制 |
| 4.1.1 非确定结构参数的H∞控制策略的设计 |
| 4.1.2 非确定结构参数的H∞控制策略的效果 |
| 4.2 干扰抑制控制 |
| 4.2.1 干扰抑制控制策略的设计 |
| 4.2.2 干扰抑制控制策略的效果 |
| 4.2.3 不同参数对于干扰抑制控制策略的效果影响 |
| 4.2.4 干扰抑制控制策略抗干扰效果分析 |
| 4.3 两种控制策略仿真结果对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、结构振动系统建模与控制的仿真研究（论文参考文献）
- [1]柔性系统的建模与神经网络控制研究[D]. 高赫佳. 北京科技大学, 2021
- [2]车载作业机器人的动力学建模与控制技术[D]. 平思亮. 中北大学, 2021(09)
- [3]含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究[D]. 程林. 石家庄铁道大学, 2021(02)
- [4]车载光电瞄准平台主动隔振关键技术研究[D]. 沈铖武. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [5]复杂结构振动的复合自抗扰控制系统设计与验证[D]. 朱超威. 扬州大学, 2021
- [6]电动助力转向系统的力学特性分析及控制仿真研究[D]. 梅辉. 扬州大学, 2021(08)
- [7]望远镜中基于倾斜镜的振动抑制技术研究[D]. 牛帅旭. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [8]舰船浮筏隔振系统的主动控制研究[D]. 衷阳林. 大连理工大学, 2021(01)
- [9]车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究[D]. 顾瑞恒. 华东交通大学, 2021
- [10]线性矩阵不等式在磁流变悬架上的应用[D]. 黄庆生. 华东交通大学, 2021(01)