机载油箱及其组件环境模拟试验研究
发布时间：2022-07-08 12:44
环境模拟试验通过在试验室中再现设备或试件的工作环境条件,检测试件在实际环境中保持原有性能的能力。本文对机载油箱及其组件分别进行冲击振动模拟、高低温环境模拟、高度环境模拟及气密性测试,重点对多自由度冲击波形再现控制方法开展研究。多自由度电液振动台具有位移大、抗倾覆力矩强等优点,常用于大型结构试件的冲击振动模拟试验中。受试验系统存在的非线性及时变特性影响,仅采用伺服控制,很难保证系统加速度频响函数幅频特性稳定在0dB线上,严重影响冲击振动条件的再现精度。针对上述问题,本文对两自由度冲击波形再现优化控制策略进行深入研究。主要研究内容包括:首先,设计两自由度电液振动台伺服控制回路,并给出传统的多自由度波形再现控制方法。基于Matlab/Simulink平台,搭建两自由度电液振动台和油箱柜组件的数学模型,分别利用伺服控制方法和传统波形再现控制方法进行冲击波形再现仿真分析。仿真表明,当系统的频率特性发生变化时,利用传统波形再现算法无法满足冲击波形再现试验的精度要求。其次,提出基于拟牛顿算法的冲击波形再现优化控制方法。针对电液振动台及试件在实验过程中频率特性的时变问题,利用拟牛顿法在线辨识系统频率特...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstyract
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 环境模拟试验技术概述
1.3 多自由度电液振动台国内外研究现状
1.4 振动台试验系统控制技术概况
1.4.1 伺服控制系统与振动控制系统的关系
1.4.2 振动控制系统发展
1.5 论文研究思路与内容
2 基于传统波形再现控制方法的冲击波形再现分析
2.1 两自由度电液振动台结构参数
2.2 伺服控制回路设计
2.2.1 三状态控制器
2.2.2 运动学分析
2.3 传统波形再现控制算法
2.4 冲击波形再现误差分析
2.5 传统冲击波形再现仿真分析
2.5.1 系统建模
2.5.2 仿真分析
2.6 本章小结
3 两自由度冲击波形再现优化控制策略研究
3.1 引言
3.2 基于优化算法的广义阻抗更新
3.2.1 拟牛顿迭代法
3.2.2 Broyden优化算法
3.2.3 DFP优化算法
3.2.4 BFGS优化算法
3.3 冲击波形再现优化控制策略仿真分析
3.3.1 优化算法模型
3.3.2 仿真分析
3.4 本章小结
4 两自由度冲击波形再现实验研究
4.1 冲击实验夹具设计
4.1.1 油箱柜支架与振动台面夹具设计
4.1.2 夹具的模态分析
4.2 两自由度电液振动台简介
4.3 实验验证
4.4 本章小结
5 机载油箱及其组件环境模拟试验研究
5.1 机载油箱及其组件介绍
5.2 气密性测试试验
5.2.1 试验条件
5.2.2 试验分析
5.3 高度环境模拟试验
5.3.1 试验条件
5.3.2 试验分析
5.4 高低温环境模拟试验
5.4.1 试验条件
5.4.2 试验分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]冗余驱动两轴电液角振动台控制方法研究[J]. 关广丰,熊伟,王海涛. 振动与冲击. 2018(06)
[2]多维经典波形冲击控制技术[J]. 邓婷,严侠,牛宝良. 信息与控制. 2017(06)
[3]基于逆系统方法的多输入多输出非高斯驱动信号生成[J]. 陈怀海,王鹏宇,孙建勇. 航空学报. 2016(05)
[4]地震模拟振动台技术在中国的发展[J]. 高春华,纪金豹,闫维明,李娜. 土木工程学报. 2014(08)
[5]地震模拟振动台控制技术及软件研究[J]. 邱法维,沙锋强,王刚,黄兴宏,张虹基. 液压与气动. 2011(06)
[6]地震模拟振动台控制系统的发展[J]. 唐贞云,李振宝,纪金豹,闫维明. 地震工程与工程振动. 2009(06)
[7]振动控制技术现状与进展[J]. 陈章位,于慧君. 振动与冲击. 2009(03)
[8]多维振动环境试验技术及其应用[J]. 张殿坤,邱杰,王建军. 战术导弹技术. 2008(02)
[9]离散频谱的校正方法综述[J]. 段虎明,秦树人,李宁. 振动与冲击. 2007(11)
[10]地震模拟振动台的发展[J]. 王燕华,程文瀼,陆飞,陈忠范. 工程抗震与加固改造. 2007(05)
博士论文
[1]冗余驱动电液振动台阵系统时域波形复现控制策略研究[D]. 张连朋.哈尔滨工业大学 2017
[2]六自由度运动模拟平台的分析及结构参数的优化[D]. 刘国军.哈尔滨工业大学 2014
[3]液压振动台振动环境模拟的控制技术研究[D]. 杨志东.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]电液振动台台阵模拟系统控制方法研究[D]. 徐显桩.大连海事大学 2019
[2]多输入多输出冲击振动试验控制系统的研究[D]. 徐浩.南京航空航天大学 2009
本文编号：3657052
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstyract
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 环境模拟试验技术概述
1.3 多自由度电液振动台国内外研究现状
1.4 振动台试验系统控制技术概况
1.4.1 伺服控制系统与振动控制系统的关系
1.4.2 振动控制系统发展
1.5 论文研究思路与内容
2 基于传统波形再现控制方法的冲击波形再现分析
2.1 两自由度电液振动台结构参数
2.2 伺服控制回路设计
2.2.1 三状态控制器
2.2.2 运动学分析
2.3 传统波形再现控制算法
2.4 冲击波形再现误差分析
2.5 传统冲击波形再现仿真分析
2.5.1 系统建模
2.5.2 仿真分析
2.6 本章小结
3 两自由度冲击波形再现优化控制策略研究
3.1 引言
3.2 基于优化算法的广义阻抗更新
3.2.1 拟牛顿迭代法
3.2.2 Broyden优化算法
3.2.3 DFP优化算法
3.2.4 BFGS优化算法
3.3 冲击波形再现优化控制策略仿真分析
3.3.1 优化算法模型
3.3.2 仿真分析
3.4 本章小结
4 两自由度冲击波形再现实验研究
4.1 冲击实验夹具设计
4.1.1 油箱柜支架与振动台面夹具设计
4.1.2 夹具的模态分析
4.2 两自由度电液振动台简介
4.3 实验验证
4.4 本章小结
5 机载油箱及其组件环境模拟试验研究
5.1 机载油箱及其组件介绍
5.2 气密性测试试验
5.2.1 试验条件
5.2.2 试验分析
5.3 高度环境模拟试验
5.3.1 试验条件
5.3.2 试验分析
5.4 高低温环境模拟试验
5.4.1 试验条件
5.4.2 试验分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]冗余驱动两轴电液角振动台控制方法研究[J]. 关广丰,熊伟,王海涛. 振动与冲击. 2018(06)
[2]多维经典波形冲击控制技术[J]. 邓婷,严侠,牛宝良. 信息与控制. 2017(06)
[3]基于逆系统方法的多输入多输出非高斯驱动信号生成[J]. 陈怀海,王鹏宇,孙建勇. 航空学报. 2016(05)
[4]地震模拟振动台技术在中国的发展[J]. 高春华,纪金豹,闫维明,李娜. 土木工程学报. 2014(08)
[5]地震模拟振动台控制技术及软件研究[J]. 邱法维,沙锋强,王刚,黄兴宏,张虹基. 液压与气动. 2011(06)
[6]地震模拟振动台控制系统的发展[J]. 唐贞云,李振宝,纪金豹,闫维明. 地震工程与工程振动. 2009(06)
[7]振动控制技术现状与进展[J]. 陈章位,于慧君. 振动与冲击. 2009(03)
[8]多维振动环境试验技术及其应用[J]. 张殿坤,邱杰,王建军. 战术导弹技术. 2008(02)
[9]离散频谱的校正方法综述[J]. 段虎明,秦树人,李宁. 振动与冲击. 2007(11)
[10]地震模拟振动台的发展[J]. 王燕华,程文瀼,陆飞,陈忠范. 工程抗震与加固改造. 2007(05)
博士论文
[1]冗余驱动电液振动台阵系统时域波形复现控制策略研究[D]. 张连朋.哈尔滨工业大学 2017
[2]六自由度运动模拟平台的分析及结构参数的优化[D]. 刘国军.哈尔滨工业大学 2014
[3]液压振动台振动环境模拟的控制技术研究[D]. 杨志东.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]电液振动台台阵模拟系统控制方法研究[D]. 徐显桩.大连海事大学 2019
[2]多输入多输出冲击振动试验控制系统的研究[D]. 徐浩.南京航空航天大学 2009
本文编号：3657052
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