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振动工程中智能结构的研究进展 被引量:41
1
作者 李俊宝 张景绘 +1 位作者 任勇生 张令弥 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期165-177,共13页
介绍了智能结构的概念,评述了近年来用于振动工程中的智能结构所研究的几个基本问题:传感器,作动器,智能结构动力学建模及其振动控制,传感/作动器在结构中的优化配置,并提出了建议研究的几个问题:作动/传感材料的研究、集成技... 介绍了智能结构的概念,评述了近年来用于振动工程中的智能结构所研究的几个基本问题:传感器,作动器,智能结构动力学建模及其振动控制,传感/作动器在结构中的优化配置,并提出了建议研究的几个问题:作动/传感材料的研究、集成技术的研究。 展开更多
关键词 智能结构 振动控制 传感器 作动器 进展
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压电智能结构的研究进展 被引量:27
2
作者 李传兵 廖昌荣 +2 位作者 张玉璘 陈伟民 黄尚廉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第1期42-46,60,共6页
压电智能结构是目前智能结构的研究热点之一 ,有着广阔的应用前景 ,取得了丰富的研究成果。文章综述了压电智能结构中传感器和执行器、动力学建模以及应用研究等方面的进展 。
关键词 智能结构 压电材料 振动控制 损伤监测
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大型水利水电工程施工智能控制成套技术及应用 被引量:48
3
作者 樊启祥 周绍武 +1 位作者 林鹏 杨宁 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期916-923,933,共9页
温控防裂、混凝土施工质量和基础质量控制是300 m级特高拱坝建设期重要的技术问题。传统质量管理依赖于从业人员专业素养与责任,无法满足精细化控制要求。本文基于"全面感知、真实分析和实时控制"的智能控制理念,结合大体积... 温控防裂、混凝土施工质量和基础质量控制是300 m级特高拱坝建设期重要的技术问题。传统质量管理依赖于从业人员专业素养与责任,无法满足精细化控制要求。本文基于"全面感知、真实分析和实时控制"的智能控制理念,结合大体积混凝土施工全过程和基础灌浆等智能控制技术,实现了高坝施工质量全过程的全天候、精细化、在线实时监控和预报、预警及智能控制;构建了业务协同平台i Dam,以大坝全景信息模型DIM为核心,解决了复杂环境条件下数据采集、海量数据条件下数据挖掘、多方参与条件下数据共享、本质质量条件下数据应用,为大坝施工过程各专业、各环节的精细化管理提供了有效手段,并为其工作性态的真实分析、实时预测、施工方案的动态调整与优化提供了支撑。 展开更多
关键词 水电工程 智能温控 智能振捣 协同工作平台i DAM 大坝全景信息模型DIM
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飞行器智能结构系统研究进展与关键问题 被引量:33
4
作者 陈勇 熊克 +1 位作者 王鑫伟 梁大开 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期21-25,共5页
飞行器智能结构是由传感器、驱动器、控制元件和基体结构组成的集成系统,它具有承载、检测、判断与动作等功能,可显著提升飞行器的性能。根据国内外飞行器智能结构系统研究的最新进展,论述了飞行器结构动力响应主动控制、智能机翼、旋... 飞行器智能结构是由传感器、驱动器、控制元件和基体结构组成的集成系统,它具有承载、检测、判断与动作等功能,可显著提升飞行器的性能。根据国内外飞行器智能结构系统研究的最新进展,论述了飞行器结构动力响应主动控制、智能机翼、旋翼以及飞行载荷谱监测与结构损伤诊断等的基本原理与技术问题;指出了飞行器智能结构系统研究在埋入式功能元件、复杂非线性多场耦合系统的动力学建模与控制以及智能结构系统中的损伤和失效问题等方面所面临的关键技术问题和挑战。 展开更多
关键词 智能结构 振动控制 自适应机翼 智能旋翼 结构健康监测
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压电智能柔性梁振动主动控制研究 被引量:30
5
作者 吴大方 刘安成 +1 位作者 麦汉超 房元鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期160-163,共4页
利用压电陶瓷作为作动器 ,对柔性悬臂梁进行了振动主动控制研究 .分析了压电结构振动主动控制的原理和方法 .采用独立模态控制法对柔性悬臂梁的前两阶模态实施主动控制 .实验结果表明 ,通过振动主动控制明显增加了柔性悬臂梁的结构阻尼 ... 利用压电陶瓷作为作动器 ,对柔性悬臂梁进行了振动主动控制研究 .分析了压电结构振动主动控制的原理和方法 .采用独立模态控制法对柔性悬臂梁的前两阶模态实施主动控制 .实验结果表明 ,通过振动主动控制明显增加了柔性悬臂梁的结构阻尼 ,取得了十分有效的振动抑制效果 . 展开更多
关键词 柔性结构 振动 控制问题 压电陶瓷
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智慧矿山背景下我国煤矿机械故障诊断研究现状与展望 被引量:42
6
作者 樊红卫 张旭辉 +2 位作者 曹现刚 万翔 杨一晴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期194-204,共11页
目前,煤炭依然是我国主体能源,煤矿井下环境复杂恶劣,使煤矿设备故障频发,对采煤安全造成严重威胁。目前机械故障诊断技术以振动为主要手段,研究涉及动力学与故障机理、信号处理与特征提取、基于振动数据的智能诊断等。故障机理研究为... 目前,煤炭依然是我国主体能源,煤矿井下环境复杂恶劣,使煤矿设备故障频发,对采煤安全造成严重威胁。目前机械故障诊断技术以振动为主要手段,研究涉及动力学与故障机理、信号处理与特征提取、基于振动数据的智能诊断等。故障机理研究为信号特征提取和智能诊断提供基础,主要研究轴承、齿轮及机械系统在故障状态下的振动规律,特别是频率构成。信号处理算法的目的在于从实测信号中提取反映故障信息的成分,根据信号特点主要包括频谱分析、小波分析和经验模态分解等。基于数据的智能诊断方法发展迅速,其主要对监测数据进行分类、聚类和回归分析,根据数据特点有支持向量机、浅层神经网络和深度学习方法等,种群智能算法常用于这些方法的参数优化。研究表明煤矿设备机械故障诊断研究滞后,亟需加强理论研究、算法开发和工程应用,为我国智慧矿山和煤炭绿色、安全和高效开采提供支持。 展开更多
关键词 智慧矿山 故障诊断 振动分析 信号处理 人工智能
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柔性自适应桁架及其振动最优控制实验 被引量:23
7
作者 赵国伟 黄海 夏人伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期434-438,共5页
基于dSPACE系统和所研制的锆钛酸铅(PZT)压电作动器,建立了第一阶频率低达5Hz的三棱柱自适应桁架实验平台,通过有限元建模和实验参数修正,利用异位加速度反馈信号进行了线性二次型Gauss(LQG)最优反馈控制实验和仿真.结果表明:对比无控状... 基于dSPACE系统和所研制的锆钛酸铅(PZT)压电作动器,建立了第一阶频率低达5Hz的三棱柱自适应桁架实验平台,通过有限元建模和实验参数修正,利用异位加速度反馈信号进行了线性二次型Gauss(LQG)最优反馈控制实验和仿真.结果表明:对比无控状态,采用最优控制只需很小控制电压,可使桁架在低阶典型频率激励下的振幅降低90 %以上;而当桁架受扰动后,振动衰减时间减少超过80 % ;验证了实验平台配置的合理性和所研制的PZT压电作动器、控制模型的有效性;控制数值仿真与实验在加控前后振幅抑制程度相同,控制仿真与实验中振幅衰减过程的差别通过激振过程仿真与实验的对比得到了阐明. 展开更多
关键词 智能结构 桁架 振动控制 压电材料
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填筑工程连续压实控制技术研究进展 被引量:21
8
作者 冯永乾 江辉煌 +1 位作者 吴龙梁 向卫国 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第7期50-58,63,共10页
连续压实控制技术实现了填筑工程实时的、全面的质量控制,能够大幅度的提高施工效率和工程质量,研究和推广连续压实控制技术具有重要的现实意义。关注连续压实控制技术在理论研究、试验研究、设备研制和技术标准及工程应用方面的进展,... 连续压实控制技术实现了填筑工程实时的、全面的质量控制,能够大幅度的提高施工效率和工程质量,研究和推广连续压实控制技术具有重要的现实意义。关注连续压实控制技术在理论研究、试验研究、设备研制和技术标准及工程应用方面的进展,将压实程度评估方法分为四类:压实度计法、刚度/模量方法、动力学方法和能量方法;指出综合评价压实程度、压实均匀性和压实稳定性是质量控制方法的发展方向;汇总国内外连续/智能压实设备的研制情况,认为我国智能压实设备研制仍然处于初级阶段。最后通过工程案例分析,并结合我国施工发展现状,总结连续压实控制技术在我国的应用经验。结果表明:在当前的连续压实控制技术尚未完全成熟的背景下,严格控制填料和碾压参数,进行科学合理的工程管理与协调把控,可以促进我国连续压实控制技术的发展和应用。 展开更多
关键词 连续压实控制 智能压实 填筑工程 研究进展 振动测量值
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智能振动压实系统的整体动力学耦合分析 被引量:19
9
作者 沈培辉 林述温 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第20期2395-2399,共5页
针对振动模式可调的新型智能化压路机的机构特点和工作特性,建立整体耦合动力学模型,给出压实过程中压实机构与物料连耦、打滑和跳振情况下的数学模型。以YZC12型智能化压路机为例,分析了系统在不同振动模式下,垂直方向和水平方向相互... 针对振动模式可调的新型智能化压路机的机构特点和工作特性,建立整体耦合动力学模型,给出压实过程中压实机构与物料连耦、打滑和跳振情况下的数学模型。以YZC12型智能化压路机为例,分析了系统在不同振动模式下,垂直方向和水平方向相互耦合的激振动力响应特性,与水平振荡单一模式振动模型进行了比较分析,并通过高速路沥青的现场施工压实试验予以验证。结果表明,综合考虑系统耦合振动特性的整体耦合动力学模型比现有的单一模式振动模型更适合于智能机构压实系统。 展开更多
关键词 智能压实 振动模式 动力学模型 耦合特性
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压电智能梁振动控制的优化设计 被引量:4
10
作者 王宗利 林启荣 《力学季刊》 CSCD 2000年第4期454-461,共8页
本文研究了压电智能梁振动控制中压电传感作动元件的优化设计,并考虑了控制增益和结构阻尼的影响。采用负速度反馈控制策略及等效阻尼比优化准则。对简支梁和悬臂梁采用遍历搜索的方法计算了不同增益和结构阻尼下的优化,结果对进一步研... 本文研究了压电智能梁振动控制中压电传感作动元件的优化设计,并考虑了控制增益和结构阻尼的影响。采用负速度反馈控制策略及等效阻尼比优化准则。对简支梁和悬臂梁采用遍历搜索的方法计算了不同增益和结构阻尼下的优化,结果对进一步研究优化设计和振动控制有一定的参考价值。 展开更多
关键词 压电弹性 智能梁 振动控制 优化设计 航天器
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悬臂梁的振动抑制研究 被引量:10
11
作者 王小华 陈庆伟 胡维礼 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期17-22,共6页
该文以一套环氧树脂悬臂梁振动系统为研究对象 ,利用压电陶瓷片的正逆压电效应 ,采用C ++Builder语言编制控制系统软件界面 ,组建了一套悬臂梁振动控制系统。该系统能进行系统振动模态识别和开环特性测试 ,以及悬臂梁振动系统的独立模... 该文以一套环氧树脂悬臂梁振动系统为研究对象 ,利用压电陶瓷片的正逆压电效应 ,采用C ++Builder语言编制控制系统软件界面 ,组建了一套悬臂梁振动控制系统。该系统能进行系统振动模态识别和开环特性测试 ,以及悬臂梁振动系统的独立模态控制。实验时 ,由FFT变换实时求得悬臂梁振动模态 ,根据模态分析法和模态控制法 ,在PPF位置正反馈控制律的基础上设计了独立模态控制算法 ,有效抑制了悬臂梁受到外界瞬时脉冲扰动时引起的一阶、二阶模态振动。 展开更多
关键词 智能结构 压电材料 振动模态 振动控制
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压电材料与智能结构在振动控制中的研究与前景展望 被引量:4
12
作者 田海民 缑新科 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第8期7-9,共3页
智能结构具有自诊断、自适应特性,越来越多地应用于航天结构、机器人、高精度光学系统等方面。压电材料具有正、逆压电效应,既可以作为作动器又可做传感器,因而常被应用于智能结构。基于压电材料的特点介绍了振动控制方法,对目前智能结... 智能结构具有自诊断、自适应特性,越来越多地应用于航天结构、机器人、高精度光学系统等方面。压电材料具有正、逆压电效应,既可以作为作动器又可做传感器,因而常被应用于智能结构。基于压电材料的特点介绍了振动控制方法,对目前智能结构在振动控制领域的应用现状进行了回顾,最后指出了今后需要解决的主要问题。 展开更多
关键词 压电材料 智能结构 振动控制
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基于现场试验的高铁路基智能压实过程中振动波垂向传播机制 被引量:10
13
作者 蔡德钩 叶阳升 +2 位作者 闫宏业 魏少伟 尧俊凯 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-10,共10页
以京雄城际铁路固安车站的路基段作为试验场地,从时域、频域、时频域及能量4个方面,研究振动压实过程中不同深度填料的动力特性及振动波从振动轮至填料全过程的传播机制。结果表明:振动信号从振动轮至填料的传播过程中,振动加速度峰值... 以京雄城际铁路固安车站的路基段作为试验场地,从时域、频域、时频域及能量4个方面,研究振动压实过程中不同深度填料的动力特性及振动波从振动轮至填料全过程的传播机制。结果表明:振动信号从振动轮至填料的传播过程中,振动加速度峰值近似呈双曲线分布,且与埋深呈反向关系,其传播的临界深度为1.0 m左右;振动信号传播至填料中,基波频率有所增大,基波与各次谐波的幅值则逐渐减小;在任意埋深处,振动信号的基波、1次、2次至5次谐波的幅值呈现指数递减,具有严格的指数函数相关性;Hilbert-Huang变换谱能够全面、系统地反映任意时刻振动信号的时域特征,振动压路机对于填料的有效碾压时间大致为2 s;振动能量主要集中在20~50 Hz频率内,与基波和1次谐波频率基本一致;随着埋深的增加,振动能量逐渐减小,特别是在振动波从振动轮传至填料表面时,振动能量的损耗最为严重。 展开更多
关键词 高速铁路 路基 智能压实 振动波 传播机制 现场试验
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压电智能梁振动控制的遗传算法优化设计 被引量:4
14
作者 任兴仑 童昕 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第1期81-86,共6页
应用遗传算法 ,对用离散分布压电作动 -传感元件的智能梁进行振动主动控制 ,研究其结构优化设计问题 .考虑控制增益的影响 ,以模态阻尼比为优化准则 ,用罚函数法对非线性约束优化问题的结束条件进行处理 ,对直接速度负反馈控制系统中的... 应用遗传算法 ,对用离散分布压电作动 -传感元件的智能梁进行振动主动控制 ,研究其结构优化设计问题 .考虑控制增益的影响 ,以模态阻尼比为优化准则 ,用罚函数法对非线性约束优化问题的结束条件进行处理 ,对直接速度负反馈控制系统中的结构参数进行优化 .最后 ,以悬臂梁为例 ,分别给出不同控制增益下 。 展开更多
关键词 压电智能梁 振动控制 遗传算法 优化设计 模态阻尼比 压电材料 传感动作元件 结构设计
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振动模式可调压路机的激振动力特性建模分析 被引量:10
15
作者 沈培辉 林述温 《中国工程机械学报》 2006年第2期145-149,共5页
目前压路机振动模型大多数是对垂直振动或水平振荡单一模式进行研究,对于多模式振动模型的研究较少.因此针对振动模式可调压路机的特点,提出一种新的压路机振动模型.以YZC12型智能化压路机为例,研究了振动轮在不同振动模式下与地面相... 目前压路机振动模型大多数是对垂直振动或水平振荡单一模式进行研究,对于多模式振动模型的研究较少.因此针对振动模式可调压路机的特点,提出一种新的压路机振动模型.以YZC12型智能化压路机为例,研究了振动轮在不同振动模式下与地面相互作用的动力学响应特性. 展开更多
关键词 智能化压路机 振动模型 动力学特性
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智能桁架结构最优振动控制与作动器优化配置 被引量:9
16
作者 曹玉岩 王志臣 +1 位作者 付世欣 吴庆林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期26-32,共7页
研究了智能桁架结构最优振动控制和作动器的优化配置问题。首先采用有限元方法,根据Hamilton原理推导了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,根据线性二次型最优控制理论,推导了结构振动控制的数学模型,通过最小化性能泛函,求解黎卡提矩... 研究了智能桁架结构最优振动控制和作动器的优化配置问题。首先采用有限元方法,根据Hamilton原理推导了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,根据线性二次型最优控制理论,推导了结构振动控制的数学模型,通过最小化性能泛函,求解黎卡提矩阵代数方程确定了最优控制输入。然后通过对最优控制性能指标函数的修正,得到了与初始状态无关的性能指标,以修正的性能指标为目标函数,应用模拟退火算法对作动器位置进行了优化配置。最后给出了空间智能桁架结构振动控制算例验证建模过程和算法。算例结果表明,通过最优振动控制可以使结构振动快速衰减,达到振动抑制的效果,而且通过模拟退火算法可以确定最佳的作动器布置方式。 展开更多
关键词 智能桁架 HAMILTON原理 振动控制 模拟退火
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内分泌LQR控制策略及其主动悬架减振研究 被引量:9
17
作者 金耀 于德介 +2 位作者 陈中祥 蒋明华 贺欣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期49-54,共6页
基于生物内分泌系统激素调节机理设计了内分泌智能控制器,结合传统的线性二次型调节器(LQR),提出一种新型复合结构的内分泌LQR控制器。将其应用于汽车主动悬架减振控制,采用ADAMS/View构建麦弗逊汽车悬架模型,以典型的正弦路面输入和随... 基于生物内分泌系统激素调节机理设计了内分泌智能控制器,结合传统的线性二次型调节器(LQR),提出一种新型复合结构的内分泌LQR控制器。将其应用于汽车主动悬架减振控制,采用ADAMS/View构建麦弗逊汽车悬架模型,以典型的正弦路面输入和随机路面输入作为激励,通过MATLAB与ADAMS联合仿真对比分析了内分泌LQR控制、传统LQR控制及被动悬架的减振效果。研究结果表明,内分泌LQR控制品质优良、对变化的工况参数具较好的适应性,减振效果要优于传统LQR控制。该方法为主动悬架减振提供了一种新的控制方案,同时也为内分泌智能控制策略及其应用提供了新思路。 展开更多
关键词 主动悬架 内分泌系统 LQR 智能控制 减振控制
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半主动动力吸振器的变刚度技术 被引量:8
18
作者 殷永康 陈光冶 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第7期1000-1007,共8页
半主动动力吸振器因其低能耗和宽的适用范围在许多振动控制中得到应用,通常采用的变刚度技术是决定其振动控制性能的关键。就现有的各种技术实现方式的原理、刚度变化范围、刚度相应速度和适用性等性能进行了分析和比较,特别是对其中重... 半主动动力吸振器因其低能耗和宽的适用范围在许多振动控制中得到应用,通常采用的变刚度技术是决定其振动控制性能的关键。就现有的各种技术实现方式的原理、刚度变化范围、刚度相应速度和适用性等性能进行了分析和比较,特别是对其中重要性能进行了比较深入的分析,给出了综合评价,并提出的一种容易实现的变刚度装置。 展开更多
关键词 半主动动力吸振 变刚度 变化范围 响应速度
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基于Transformer的智能轴承声-振融合故障诊断 被引量:7
19
作者 林昙涛 牛青波 +2 位作者 马天旭 王强 朱永生 《轴承》 北大核心 2023年第2期67-73,共7页
针对单一信源(振动或声音)轴承故障诊断方法所蕴含信息不全面的问题,开展了具有多源传感器集成的智能轴承的声-振融合故障诊断研究,引入Transformer架构作为声-振融合诊断模型的基本模式以加强信号的时序特征提取能力,利用交叉自注意力... 针对单一信源(振动或声音)轴承故障诊断方法所蕴含信息不全面的问题,开展了具有多源传感器集成的智能轴承的声-振融合故障诊断研究,引入Transformer架构作为声-振融合诊断模型的基本模式以加强信号的时序特征提取能力,利用交叉自注意力机制使声音信号与振动信号在特征提取过程中交互与融合,从而实现端到端的智能轴承故障诊断。搭建智能轴承试验台采集声音与振动数据进行验证的结果表明,基于Transformer的智能轴承声-振融合故障诊断方法相对于单独使用声音、振动的方法以及基线Transformer方法,诊断性能均有提升。 展开更多
关键词 滚动轴承 智能轴承 故障诊断 声发射信号 振动 TRANSFORMER
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基于MR的船用减振抗冲隔离器力学特性研究 被引量:6
20
作者 田正东 姚熊亮 +1 位作者 沈志华 邓忠超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期783-788,共6页
针对普通隔离器不能兼顾低频减振与高频抗冲击这一问题,提出了一种新型的船用减振抗冲隔离器系统.此隔离器由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器并联组成,应用磁流变阻尼器的高阻尼和阻尼可控性,使该隔离器的力学性质可控,进而实现协调解决船舶... 针对普通隔离器不能兼顾低频减振与高频抗冲击这一问题,提出了一种新型的船用减振抗冲隔离器系统.此隔离器由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器并联组成,应用磁流变阻尼器的高阻尼和阻尼可控性,使该隔离器的力学性质可控,进而实现协调解决船舶设备的低频减振和高频抗冲击问题.在对隔离器抗冲减振性能的研究中,采用模型试验方法进行数值分析,得到相应的数值结果.研究结果表明,隔离器系统对振动及冲击响应有较好的控制作用,尤其体现在抑制系统共振和控制系统的低频振动上. 展开更多
关键词 智能材料 磁流变阻尼器 减振 抗冲击 半主动控制
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