参数激励

摘要： 模态耦合是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)陀螺仪的主要误差来源,针对这个问题,首先从建立陀螺的两自由度动力学模型入手,研究非理想模态耦合条件下的参数激励方法。然后,将多尺度法、龙格-库塔法(Runge-Kutta methods)和牛顿迭代法(Newton-Raphson method)等综合分析方法应用于该模型,表征模态耦合对参数驱动的影响。最终的仿真结果表明,通过适当调节参数激励的强度可以有效地放大两个模态的振动振幅,特别是当参数激励进入不稳定区域时效果更明显。而耦合项会引起微陀螺模态之间的能量传递,产生的影响是响应振幅会被修正,并且刚度耦合可以提升不稳定区的阈值,改变共振频率。这些结论有助于设计者改进和提高MEMS陀螺仪的设计及性能。

摘要： 引入形状记忆合金多项式本构模型描述材料的热力学行为,导出形状记忆合金梁在横向周期力扰动下的非线性动力学控制方程,从而研究合金梁在波动变化温度场中的参数激励振动控制。数值分析表明,温度对形状记忆合金梁的弹性模量和振动特性影响很大,且利用最大Lyapunov指数法可以获得临界温度值,当温度在该临界温度值附近波动时可以实现形状记忆合金梁的参数激励振动控制。最后,讨论临界温度值受外激励振幅和频率的影响,从而拓展所提出方法的实际应用。

摘要： 该文提出在参数激励压电俘能器中增设弹性振幅放大器。利用扩展哈密顿原理,建立了系统的动力学方程,通过数值仿真,研究了弹性振幅放大器及其刚度系数对俘能器性能的影响。研究结果表明,当压电梁未发生屈曲,且压电梁的固有频率与弹性振幅放大器固有频率比满足1∶2共振条件时,能够降低参数激励俘能器的激励阈值,并拓宽俘能器的频率带宽。此时的刚度系数称为共振刚度系数k_(sr)。研究表明,当弹性振幅放大器的刚度系数小于k_(sr)时,俘能器的平均输出功率、均方根电压峰值及频率带宽均随着刚度系数的增加而增加;当弹性振幅放大器的刚度系数大于k_(sr)时,随着刚度系数的增加,俘能器的频率带宽增大,均方根电压峰值略减小,而平均输出功率在激励幅值较大时趋于相同。

摘要： 通过研究钻柱系统的非线性动力学问题,建立了钻柱系统流固耦合动力学方程.利用Galerkin截断方法,将偏微分方程转化为常微分方程,采用Runge-Kutta积分法进行了数值模拟,研究了不同支撑刚度系数下,系统脉动频率、脉动幅值和质量比等参数激励对钻柱系统动力学特性的影响.结果表明,在不同的参数激励下模型表现出丰富的动力学行为,呈现不同的周期运动、拟周期运动、混沌运动和跳跃间断现象.系统由混沌运动通往周期运动的路径为倍周期倒分岔形式;支撑刚度在一定程度上引起系统固有特性的改变,对系统的非线性动力学行为有复杂的影响.

摘要： 本文研究了深海垂直杆件在波流联合作用下的波激-涡激-参激耦合振动特性.基于Hamilton原理,建立了垂直杆件的三维振动模型,考虑Morison力、涡激力和顶端变张力,对结构的波激-涡激振动和波激-参激-涡激联合振动进行数值模拟,求得杆件各点位移时历曲线,并针对时历曲线进行快速傅里叶变换得到能量频谱,从能量角度分析杆件振动特性.在此基础上,研究了振动幅值随流速、参激频率和参激幅值的变化规律.研究表明:在波流联合作用下,杆件振动出现非线性,轴向振动存在1/2和1/4亚频振动成分,拖曳力方向振动存在二倍波激频率成分;当涡泄频率接近杆件横向振动固有频率时,轴向振动和涡激振动振幅增加;存在参数激励时,杆件三个方向的振幅增大,振动对流速更加敏感;参激频率接近杆件固有频率时,轴向振幅和涡激振幅均增加,而当参激强度增加时,三个方向的振幅均增加,平衡位移不受影响.

摘要： 在外部随机激励作用下,对齿轮传动系统时变啮合刚度的稳态动力响应进行了研究,建立了包含外部随机激励力的周期时变啮合刚度的直齿轮副模型。为了计算齿轮系统的响应,采用了一种非常有效的方法,称为迭代谱方法。该方法主要应用在频域中的推导,并且可提供响应的显式功率谱密度,功率谱密度响应可表示为双谱的函数,即参数系统双时相脉冲响应的双线性傅里叶变换。

摘要： 考虑几何非线性、阻尼非线性和梁的轴向不可伸长条件,通过Hamilton变分原理,建立了一个附加端部质量块悬臂梁压电俘能器在受到参数和直接激励下的非线性机电耦合的运动微分方程.压电俘能器为压电双晶片悬臂梁结构.利用Galerkin法,非线性机电耦合的偏微分方程被降阶为非线性机电耦合型Mathieu-Duffing方程.为了研究俘能器在其主要的一阶共振情况下的响应,采用了多尺度法获得了梁的位移、输出电压和输出功率的解析表达式.利用解析表达式研究了参数激励和直接激励共同作用下阻抗,阻尼系数和端部质量块等对压电俘能器性能的影响.

摘要： 船舶就位方式的选取对工程船海上施工起着至关重要的作用.在大丰H3海上升压站施工现场,由于风向和流向不同,船舶选择传统的顺流就位方式,即使在风力较小时,横摇现象依旧显著,主作业船“芝罘岛”无法起吊作业.为保证工程正常进行,结合船舶横摇原理对现场水文气象进行分析后,决定改变锚点位置,调整船舶方向,由顺流就位改为迎风就位.对艏向和锚链长度优化调整后,选择横流顺风的就位方式,顺利解决横摇较大的问题,“芝罘岛”船舶吊臂可正常起落,保证海上施工顺利进行.该方法可为类似海况下工程船舶就位方式的选择提供参考.

摘要： 考虑齿轮的时变瞬心、刚度和误差等激励问题,基于弹性转角分离原理,构建了非圆面齿轮的量纲一动力学模型.针对时变刚度和瞬心组成的复合参数激励,采用多阶谐波平衡法得到齿轮动力学方程的近似解析解,着重分析了系统的关键参数对振动响应的影响规律以及各参数对振动的灵敏度的影响.研究结果表明:齿轮在复合参数激励下存在复杂的多频响应,响应幅值随转速、偏心率、误差幅值、啮合刚度幅值比以及负载扭矩的增大而呈现不同特点的增大趋势,齿轮系统的各参数取值对自身及其它参数的灵敏度值都将产生较大的影响.

摘要： 本文以直线定位平台驱动的柔性机器人操作臂系统为例,考虑系统耦合作用造成的运动波动的影响,将驱动基础的运动位移表征为平均位移与扰动位移的组合,基于Hamilton原理建立了系统的耦合动力学模型,根据Duhamel积分求解得到参数激励下柔性操作臂的耦合振动特性.利用ADAMS动态仿真软件,建立了系统的样机模型,对直线定位平台匀速和加速运动时柔性操作臂的振动特性进行实验研究.结果表明:运动波动对柔性操作臂的振动特性具有明显的影响,随着波动幅值和波动频率的增大,柔性操作臂的振动幅值变大,且波动频率对振动响应的影响更显著;对于匀速运动,在运动的起始阶段随着平均速度的增大,振动幅值有所增大,随着响应时间的增加,速度的影响逐渐减小;对于加速运动,随着加速度的增大,振动幅值逐渐减小,较大的加速度对波动的影响起到一定的抑制作用;理论分析与实验结果较为吻合,验证了所建耦合动力学模型的正确性.本文结合具体的驱动装置研究柔性操作臂系统的参数振动特性,研究结果对系统的驱动特性优化以及振动控制策略设计,实现柔性操作臂的精确定位具有重要的理论意义和工程实用价值.

摘要： 考虑有限变形,研究了一端固定一端夹支的弹性圆柱壳在轴向参数激励作用下的混沌运动.不计转动惯性和横向剪切变形,通过Hamilton变分原理导出了圆柱壳轴对称变形的动力控制方程.采用Galerkin原理将其转化为二阶三次非线性微分动力系统.用Runge-Kutta法对其进行数值计算,通过分岔图、位移时程曲线、相平面图和Poincaré映射描述了系统的运动行为.研究表明:外部激励和外部常载荷对微分动力系统的形式有着明显的影响;随着外部激励的变化,系统会出现定常运动和混沌运动;在外部激励连续取值的某一范围内,系统都会出现混沌运动即会出现混沌层现象.

摘要： 论文用指数多项式闭合(Exponential Polynomial Closure，EPC)法分析了具非零均值响应的带位移偶次方项非线性随机振子在参数激励下响应的概率密度函数解。给出了求解过程并通过算例分析验证了指数多项式闭合法在此情况下的有效性。数值结果显示，指数多项式闭合法得到的响应概率密度结果与蒙特卡洛模拟的结果符合较好，尤其是在对系统可靠性分析起主要作用的概率密度函数尾部区域符合很好。

摘要： 船舶在斜浪中航行时,参数激励与强迫激励将共同作用于横摇运动,可能引发大幅横摇,甚至船舶倾覆.本文考虑船舶瞬时湿表面的影响,以及垂荡、横摇和纵摇之间的相互耦合,提出了3自由度耦合运动数值模拟方法和1.5自由度横摇运动数值模拟方法.以C11船为例,采用该方法进行斜浪中参强激励横摇运动的数值模拟,并与试验结果进行对比,验证了数值方法的正确性.在数值模拟的基础上,使用多尺度法求出解析解,并求出了平凡解和周期解的稳定域。

摘要： 为了研究两端固支情况下的碳纳米管在直交流电激励作用下的非线性动力响应.本文在考虑了外激励频率接近两端固支情况下的碳纳米管固有频率的主共振情况下,同时考虑的碳纳米管的几何非线性以及不考虑静电力的非线性以及范德瓦耳斯力和碳纳米管初始静变形,运用欧拉伯努利连续梁模型建模,通过哈密尔顿原理得到两端固支情况下的碳纳米管谐振器的运动方程.然后利用伽略金方法离散得到降阶方程,结合多尺度分析方法获得碳纳米管的相应的幅频响应图,并分析了阻尼、直交流电荷载对响应的影响.

摘要： 研究了四边简支碳纤维增强角铺设复合材料层合板在外激励作用下的非线性振动和混沌运动并运用渐进摄动法得到了角铺设复合材料层合板系统的平均方程。指出了由于角铺设复合材料层合板的强耦合作用而引起该系统方程的复杂性，系统平面的运动不仅与横向运动相耦合而且与中面法线的转角有关。考虑了角铺设复合材料层合板系统的1:1内共振和基本参数共振的情况，利用渐进摄动法得到了系统的平均方程。最后数值模拟得到了角铺设复合材料层合板在参数激励和横向激励联合作用下的不同形式的周期和混沌运动。

摘要： 研究传统Spar平台在长周期规则波浪下的和型组合共振现象.考虑垂荡与纵摇运动的相互影响以及瞬时波面对于纵摇运动的参数激励作用,建立平台两自由度耦合运动方程.采用多尺度法导出了当波浪频率接近垂荡与纵摇固有频率之和时方程的一阶摄动解.针对一座实际Spar平台,通过求解幅值分岔方程,得到平台在不同波高下的运动响应并进行了数值模拟.计算结果发现,当波浪幅值超过某一极限值时,平台出现较大幅值的垂荡与纵摇亚谐共振运动.研究结果揭示了Spar平台出现和型组合共振的条件和组合共振时的动力特性.

摘要： 用多元L-P法分析陀螺系统的非线性振动问题。研究了陀螺系统在参数激励和外激励联合作用下的内部共振问题，得到了基本参数共振-主共振1:2内共振情况下的频率-振幅响应曲线，同时分析了参数激励和外激励对频率-振幅响应曲线的影响。

摘要： 本文以改进的规范形理论为基础，采用强非线性振动问题的分析方法，拓展了原有弱非线性振动系统同（异）宿分岔判据的适用范围。首先在复规范形求解过程中引入待定固有频率，计算了一类单自由度参数激励强非线性振动系统的周期解。然后依据系统的周期轨道趋近于鞍点，获得了强非线性振动条件下异宿分岔的解析判据。最后通过与原有解析结果和数值结果进行对比验证了本文方法的有效性。

摘要： In this paper, the dynamic behavior of rectangular plate under the loading of parameter cycle is studied. The partial differential equation based on the mechanical model is established, which be simplified into two ordinary differential equations utilizing Galerkin method. The existence of 1/2 harmonics solutions of dynamical system applying the harmonic balance method is analyzed. The amplitude-frequency relationship is determined_ and the stability of solutions is confirmed.

摘要： 本发明涉及一种基于区间数据激励的MEMS陀螺仪参数辨识自适应驱动控制方法，属于智能化仪器仪表领域。该方法将陀螺仪动力学模型转化为无量纲的动力学线性参数化模型；并基于历史数据构造预测误差，结合预测误差和跟踪误差设计参数更新律，实现参数精确辨识；参数更新律采用区间激励的方式松绑了参数辨识对持续激励条件的苛刻要求；设计控制器实现陀螺驱动控制。本发明设计的基于区间数据激励的MEMS陀螺仪参数辨识自适应驱动控制方法可解决参数辨识难以获取真值且对持续激励条件要求严苛的问题，获取精确的动力学模型，同时实现高精度陀螺仪驱动控制，进一步改善MEMS陀螺仪性能。

摘要： 一种面向挠性航天器模态参数在轨辨识激励信号设计方法，包括脉冲激励信号设计、喷气激励信号设计、CMG激励信号设计。与现有技术相比，本发明通过采用开环激励的方式，在保证航天器姿态不失稳及结构安全的前提下，提高各阶主要模态被激发的强度，从而有利于对各阶主要模态参数完成高精度辨识并克服了闭环激励所引起的参数辨识偏差问题。

摘要： 本发明公开了一种输电线路非接触式电磁激励系统及其参数确定方法。本发明非接触式电磁激励系统包括信号发生器、功率放大器和载流圆线圈；一台信号发生器连接多个功率放大器，每个功率放大器连接一个载流圆线圈；在输电导线上均匀安装有与所述载流圆线圈数量相同的永磁体，各载流圆线圈位于输电导线的同一侧，并与各永磁体保持一定的距离非接触式一一相对；在输电导线的另一侧，设有视频测量仪，并与各永磁体保持一定的距离非接触式一一相对。本发明在进行非接触式电磁激励系统参数设计时，首先确定其几何参数，再确定非接触式电磁激励系统的物理参数。本发明既可进行单一激励频率的影响分析，也可组合多种激励频率以模拟复杂的风荷载工况。

摘要： 本申请提供一种大型挠性结构参数辨识中最优激励点选取方法，包括：应用模态参与准则预选出对各阶目标模态激发最优的激励点集合；分析已选取的激励点，提出MPqx≥MPqi为该点的次优激励模态，保留各节点的次优激励模态；计算各节点针对所保留激发模态的模态参与系数的变异系数，并进行排序；选取变异系数最小的节点与预选集合内全部节点进行组合优化，直至再无可去除的激励点，得到最优的分布式激励点位。本发明针对大型挠性结构参数辨识目标模态阶次多，需要多点输入以充分激发全部目标模态的问题，提出了可以确定最优激励点个数与分布位置的优化方法。

摘要： 本公开实施例公开了一种呼吸电阻抗成像激励参数选择方法、装置、设备与介质。呼吸电阻抗成像激励参数选择方法包括：电阻抗信号质量获取步骤，采用多种电流在一定激励方式下进行激励，获取多种激励电流下的多个电阻抗信号质量；最优激励电流选择步骤，比较多个电阻抗信号质量，选择最好的电阻抗信号质量所对应的激励电流，作为最优激励电流；电阻抗成像有效时序图质量获取步骤，在使用最优激励电流的条件下，使用多种激励方式，获取多种激励方式下的多种电阻抗成像有效时序图质量；最优激励方式选择步骤，比较多种电阻抗成像有效时序图质量，选择最好的电阻抗成像有效时序图质量所对应的激励方式，作为最优激励方式。

摘要： 本发明公开了一种串联机器人动力学参数辨识激励轨迹的优化方法，包括以下步骤：S1：建立串联机器人牛顿—欧拉动力学模型；S2：线性化处理步骤S1中动力学模型中的非线性项，并获得基于改进的DH法的线性动力学模型；S3：求解多关节机械臂动力学最小参数集，获得多关节机械臂动力学模型的简化模型；S4：标准参数通过QR分解或线性关系映射的数值方法进行重组，获得观测矩阵W。本发明提供的串联机器人动力学参数辨识激励轨迹的优化方法，可以在最短时间内找到满足约束的激励轨迹参数，可以降低计算过程中的复杂度，可以减少需要的条件数，从而提高参数识别的准确性和识别结果对噪声的鲁棒性。

摘要： 本申请涉及一种振动陀螺三倍频参数激励方法和系统。振动陀螺包括：驱动电极、检测电极和谐振结构；驱动电极用于接收振动陀螺在转动时激发产生的检测模态的运动信息；检测电极用于在接收到外部角速度作用下激发振动陀螺的检测模态，方法包括：在驱动电极施加激励电压激发振动陀螺的驱动模态，在驱动电极施加反相的参数泵信号，进行振动陀螺的三倍频参数激励；参数泵信号的频率是谐振结构谐振频率的三倍；参数泵信号的相位用于进行参数放大或者参数抑制，参数泵信号的幅值用于调节参数放大的增益系数。采用本方法能够进行三倍频激励。

摘要： 本发明公开了一种基于参数激励的声学信号增强器，属于人工声学器件领域。尤其是涉及一种能对声能量进行操控和放大的声学信号增强器，具体为利用参激共振效应对弱的目标声信号进行放大。所述的声学信号增强器由提供交变电场的控制电路和填充了极性电介质的行波管组成，包括声速可控的电介质液体层。本发明联合引入的参数激励的频率和幅值来对目标声信号进行操控和放大，通过调控参数激励的频率来保证对任意频率的目标声信号进行处理。同时解决了已有声学信号增强器对水声频段信号放大能力较弱的问题，可提高声呐系统探测距离和目标识别准确率。

摘要： 本发明公开了一种基于离散电极的轴对称谐振陀螺参数激励方法，该方法包含：步骤1，提供n个间隔布置在半球谐振陀螺上的激励电极，方位设置满足：步骤2，对激励电极施加直流偏置电压以及激励电压进行参数激励，激励电压的频率为谐振子振动信号的两倍；施加在第i个激励电极的电压为：Vi＝VbiasV0cos2ωλt；步骤3，调节激励电压的频率和激励电压的幅度，使激励电压和激励电压的频率达到参数激励的最小电压和谐振频率，使激励电压的幅度为谐振子参数激励下稳定边界电压的最小值。本发明通过离散电极激励，振幅最大的地方将获得最多的能量补充，此时能量补充不影响驻波方位，避免现有位置激励方式引起的驻波方位绑定现象，提高了轴对称谐振陀螺的精度和性能。

摘要： 本发明涉及一种参数激励诱导非线性行为转变并获得横跨多模态声学频率梳的方法及装置，属于微机电器件非线性技术领域，分为两个部分，分别是改变pump信号的电压Vp来调控压电谐振器和微悬臂梁谐振器模态耦合强度实现非线性行为的转变现象、其次是改变pump信号的频率fp，获得不同间隔的横跨多模态的频率梳现象，相比于已有的研究，本发明只需要一个调制的正弦信号，就可以在一个系统里实现非线性行为的转变，方法简单，首次在微机械系统中获得了横跨多模态的声学频率梳，作为一种新型的实现横跨多模态频率梳的方法，对样品的要求低，不需要对谐振器结构进行特殊化，适用范围广。