连续振动载荷在线复现控制技术研究

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作者 严侠 王军评 +1 位作者 毛勇建 邓婷 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1679-1687,共9页

提出一种主从分布式振动试验方法,建立了连续振动载荷在线复现控制技术,研制了系统样机。其中,提出一种信号分帧处理与重构技术,解决了长时连续振动载荷的在线波形复现难题;提出一种基于多量级样本库构建与加权平均的传递函数动态估计方... 提出一种主从分布式振动试验方法,建立了连续振动载荷在线复现控制技术,研制了系统样机。其中,提出一种信号分帧处理与重构技术,解决了长时连续振动载荷的在线波形复现难题;提出一种基于多量级样本库构建与加权平均的传递函数动态估计方法,抑制了系统非线性对控制精度的影响;采用谱误差反馈修正方法,改善了系统的频域控制精度。开展了“1主2从”联台试验,结果表明:时域和频域控制精度良好,整体延迟时间在亚秒量级,全程总均方根值误差在1%以内,为主从分布式振动试验提供了关键技术支撑。 展开更多

关键词 主从分布式振动试验 振动控制 在线波形复现 传递函数 分帧与重构 多量级随机信号驱动

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基于PSO-LSN算法的冲击响应谱时域波形合成方法研究

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作者 蒋辰玮 王军评 严侠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期102-107,118,共7页

针对冲击响应谱(shock response spectrum,SRS)试验过程中,试件受非线性、局部共振等因素影响导致控制易出现局部超差,需多次修正迭代时域基波波形参数的问题,通过分析冲击响应谱试验结果主要影响因素及变化机理,提出基于自适应学习的... 针对冲击响应谱(shock response spectrum,SRS)试验过程中,试件受非线性、局部共振等因素影响导致控制易出现局部超差,需多次修正迭代时域基波波形参数的问题,通过分析冲击响应谱试验结果主要影响因素及变化机理,提出基于自适应学习的空间邻域驱动策略粒子群算法(particle swarm optimization based on learning spatial neighborhood driven,PSO-LSN)。根据粒子邻域相似性增强局部空间搜索能力,共享最优位置与速度信息,并结合自适应学习机制调整更新步长,实现对基于合成基波法的冲击响应谱时域波形合成优化。结果表明,基于PSO-LSN算法的时域波形合成在迭代前期对决策域空间有着较好的全局搜索能力,随着迭代次数的增加,其局部精细搜索能力明显提升,可获得高精准度的仿真计算结果,有效验证了算法的准确性和实用性,可为进一步提升冲击响应谱时域波形合成计算精度提供支撑。 展开更多

关键词 冲击响应谱(SRS) 时域波形合成 粒子群算法(PSO) 空间邻域驱动策略 自适应学习机制

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改进小波阈值降噪方法在振动-高动态离心复合试验控制系统中的应用

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作者 蒋辰玮 严侠 毛勇建 《装备环境工程》 CAS 2024年第6期119-126,共8页

目的 针对振动-高动态离心复合试验控制系统中控制信号受噪声干扰导致控制效果不佳的情况,进行降噪处理,以提升试验控制能力。方法 利用改进的小波阈值降噪方法,对振动-高动态离心复合试验控制系统中控制信号进行降噪处理,通过分析信号... 目的 针对振动-高动态离心复合试验控制系统中控制信号受噪声干扰导致控制效果不佳的情况,进行降噪处理,以提升试验控制能力。方法 利用改进的小波阈值降噪方法,对振动-高动态离心复合试验控制系统中控制信号进行降噪处理,通过分析信号特性,结合小波阈值降噪方法原理,提出阈值准则随分解尺度自适应动态变化的改进方法。结果 通过本文改进方法和其他小波阈值降噪方法的对比分析表明,本文所提方法对于振动-高动态离心系统所存在的中高频噪声干扰起到了明显抑制作用,可有效保留控制信号特征,获得了更佳的综合降噪效果,信噪比提升近10 dB,满足试验控制所需的降噪要求。结论 采用自适应动态变化的阈值准则的小波阈值降噪方法对振动-高动态离心复合试验系统的控制信号进行降噪处理有效且可靠,可对后续相关试验技术研究方向提供一种可行思路。 展开更多

关键词 高动态 振动-离心复合控制系统 噪声 小波阈值降噪方法 阈值准则 动态变化

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高速通道压裂裂缝的高导流能力分析及其影响因素研究 被引量：8

4

作者 严侠 黄朝琴 +3 位作者 辛艳萍 姚军 李阳 巩亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期251-261,共11页

高速通道压裂是近年在非常规致密油气资源开采中出现的新工艺,已在世界范围内推广实施,并取得了良好的增产效果.该技术可使支撑剂在人工压裂缝中形成簇团式分布,从而形成油气高速流动通道,提高裂缝的导流能力.但目前对于高速通道压裂裂... 高速通道压裂是近年在非常规致密油气资源开采中出现的新工艺,已在世界范围内推广实施,并取得了良好的增产效果.该技术可使支撑剂在人工压裂缝中形成簇团式分布,从而形成油气高速流动通道,提高裂缝的导流能力.但目前对于高速通道压裂裂缝高导流能力的形成机理及其影响因素尚不清楚.对此,本文从流体力学理论出发,首先将高速通道压裂裂缝内形成的支撑剂簇团视为渗流区域,簇团间的大通道视为自由流动区域;然后基于Darcy-Brinkman方程建立了裂缝内的流动数学模型,采用均匀化理论对该流动数学模型进行了尺度升级,推导得到了高速通道压裂裂缝的渗透率,揭示了其高导流能力的形成机理;并以此为基础,分析了不同支撑剂簇团形状、大小以及分布方式等因素对其导流能力的影响,可为高速通道压裂工艺参数设计与优化提供基础. 展开更多

关键词 高速通道压裂 裂缝导流能力 均匀化理论 渗流-自由流耦合

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基于离散缝洞网络模型的缝洞型油藏混合模型 被引量：6

5

作者 严侠 黄朝琴 +2 位作者 李阳 姚军 樊冬艳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2474-2483,共10页

针对存在大尺度导流裂缝的复杂缝洞型油藏,为了克服目前常用数学模型不能准确高效对其进行流动模拟的缺陷,提出一种新的混合模型。首先根据缝洞的结构特征划分合适的正交网格,在每个网格单元内建立离散缝洞网络模型(DFVN),基于超样本技... 针对存在大尺度导流裂缝的复杂缝洞型油藏,为了克服目前常用数学模型不能准确高效对其进行流动模拟的缺陷,提出一种新的混合模型。首先根据缝洞的结构特征划分合适的正交网格,在每个网格单元内建立离散缝洞网络模型(DFVN),基于超样本技术和体积平均方法求得网格单元的等效渗透率张量,对小尺度的缝洞结构进行等效处理;以形成的正交网格为基础建立嵌入式离散裂缝模型,对大尺度导流裂缝进行显示处理,并基于模拟有限差分方法建立能准确处理全张量形式渗透率的数值计算格式;最后通过单相稳定渗流数值算例验证本文方法的正确性和优越性。研究结果表明:对于缝洞结构易发生变化的油藏,只需根据变化后的缝洞结构进行局部的参数修正,避免了类似于离散缝洞网络模型的整体网格重构,有效提高了计算效率。 展开更多

关键词 缝洞型油藏 离散缝洞网络模型 超样本技术 嵌入式离散裂缝模型 模拟有限差分

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多维波形再现控制系统设计与开发 被引量：7

6

作者 严侠 牛宝良 黎启胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期162-164,共3页

通过研究多维波形再现控制算法,设计了多维波形再现控制器,并实现了在某一三轴六自由度振动台模型的六维波形再现控制仿真,同时所开发的波形再现控制器,已经成功地应用在某一低频水平地震模拟台和某高频地震模拟激振系统中,其波形再现... 通过研究多维波形再现控制算法,设计了多维波形再现控制器,并实现了在某一三轴六自由度振动台模型的六维波形再现控制仿真,同时所开发的波形再现控制器,已经成功地应用在某一低频水平地震模拟台和某高频地震模拟激振系统中,其波形再现结果令人满意。 展开更多

关键词 波形再现 振动控制 环境模拟 六自由度

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液压振动台时域跟踪振动控制技术研究 被引量：4

7

作者 严侠 邓婷 王珏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期71-76,共6页

通过在线估计液压振动台及试件预测器DARMA模型与参数,引入预测方差目标最优函数,实现对目标振动位移信号的实时渐近无差跟踪。通过系统仿真及联台试验,其控制结果表明,该方法控制精度高,在线估计参数能迅速收敛,并具有良好的鲁棒性和... 通过在线估计液压振动台及试件预测器DARMA模型与参数,引入预测方差目标最优函数,实现对目标振动位移信号的实时渐近无差跟踪。通过系统仿真及联台试验,其控制结果表明,该方法控制精度高,在线估计参数能迅速收敛,并具有良好的鲁棒性和削弱噪声能力,能够直接跟踪目标振动位移一次性完成振动试验。该方法有别于传统的振动控制技术,不需要辨识传递函数及预实验,可直接实现高精度振动模拟。 展开更多

关键词 振动试验 液压振动台 最优控制 DARMA模型

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运用正弦扫频实现电动振动台模型的频域辨识 被引量：5

8

作者 严侠 李晓琳 胡勇 《装备环境工程》 CAS 2015年第2期44-48,共5页

目的研究以电动振动台为典型设备的相关振动试验装置的频域辨识技术。方法通过分析电动振动台数学模型,采用正弦扫频试验方法,进行全频带振动台空台面正弦扫频,并对所获得的时域正弦扫频数据进行频谱分析,进而获得系统的频率数据,再运... 目的研究以电动振动台为典型设备的相关振动试验装置的频域辨识技术。方法通过分析电动振动台数学模型,采用正弦扫频试验方法,进行全频带振动台空台面正弦扫频,并对所获得的时域正弦扫频数据进行频谱分析,进而获得系统的频率数据,再运用复数域上的最小二乘拟合算法,完成振动台模型传递函数的辨识。结果通过某型电动台空台面试验,对一组实测数据进行辨识,辨识出的电动振动台模拟与真实模拟一致。结论通过该方法并合理选取模型结构,能够很好地辨识出振动试验装置的模型。 展开更多

关键词 电动振动台 正弦扫频 传递函数 最小二乘 频域辨识

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三轴六自由度液压振动台随机振动控制分析与仿真 被引量：9

9

作者 严侠 牛宝良 朱长春 《机床与液压》 北大核心 2007年第10期165-167,191,共4页

分析并设计出多输入多输出(简称MIMO)随机振动控制算法,讨论了MIMO随机振动控制中的几点关键技术如传函矩阵估计、三帧搭接法等。通过以三轴六自由度液压振动台系统为典型被控对象,建立三轴六自由度液压振动台随机振动控制仿真系统。仿... 分析并设计出多输入多输出(简称MIMO)随机振动控制算法,讨论了MIMO随机振动控制中的几点关键技术如传函矩阵估计、三帧搭接法等。通过以三轴六自由度液压振动台系统为典型被控对象,建立三轴六自由度液压振动台随机振动控制仿真系统。仿真结果表明,经过多帧均衡后,MIMO随机振动控制能够取得较好的控制效果,其控制容差均在±3dB以内。 展开更多

关键词 三轴六自由度 振动控制 MIMO随机 环境模拟

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一种改善液压激振系统高频特性的位移加速度混合控制技术 被引量：4

10

作者 严侠 王珏 +1 位作者 牛宝良 胡勇 《机床与液压》 北大核心 2015年第20期84-87,共4页

针对液压激振系统在高频段控制效果差的问题,提出了一种位移加速度混合控制策略,控制算法中将位移、加速度控制相结合,低频以位移控制为主、高频以加速度控制为主,既保证了控制稳定性,又改善了液压激振系统高频特性以及加速度波形失真... 针对液压激振系统在高频段控制效果差的问题,提出了一种位移加速度混合控制策略,控制算法中将位移、加速度控制相结合,低频以位移控制为主、高频以加速度控制为主,既保证了控制稳定性,又改善了液压激振系统高频特性以及加速度波形失真度。通过某型液压运输试验台进行验证,采用常规伺服控制的随机振动试验严重超差,而采用混合控制方式则能获得了良好的控制效果。试验结果表明混合控制策略能够对液压激振系统高频段起明显改善作用,并且该算法简单易于实现,且控制稳定。 展开更多

关键词 液压激振系统 伺服控制 随机振动 运输模拟

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三轴六自由度液压振动台系统建模研究 被引量：11

11

作者 严侠 朱长春 胡勇 《机床与液压》 北大核心 2006年第11期93-95,120,共4页

通过对三轴六自由度振动台系统的机械部分运动学和动力学分析、液压激振系统动态特性分析以及电液伺服控制原理分析,建立了三轴六自由度液压振动台系统的整体模型。仿真结果表明,所得的数学模型能够真实反映该系统的动态特性,其模型频... 通过对三轴六自由度振动台系统的机械部分运动学和动力学分析、液压激振系统动态特性分析以及电液伺服控制原理分析,建立了三轴六自由度液压振动台系统的整体模型。仿真结果表明,所得的数学模型能够真实反映该系统的动态特性,其模型频率特性与实际系统相近。 展开更多

关键词 三轴六自由度 动力学分析 液压振动台 伺服控制

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通过位移复现控制实现地震加速度波模拟 被引量：2

12

作者 严侠 牛宝良 宋琼 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期97-100,共4页

文中采用位移复现控制方法,实现了地震加速度波模拟。通过对误差谱加某一指数函数窗,加强高频修正力度,进一步改善了地震波在高频段的复现精度。通过某一低频地震模拟台的试验验证,引入的控制方法较好地解决了低频、低量级地震加速度波... 文中采用位移复现控制方法,实现了地震加速度波模拟。通过对误差谱加某一指数函数窗,加强高频修正力度,进一步改善了地震波在高频段的复现精度。通过某一低频地震模拟台的试验验证,引入的控制方法较好地解决了低频、低量级地震加速度波复现精度差的困难。试验结果表明,经过3次迭代后便能取得面积误差在2%以内的地震加速度波模拟效果。 展开更多

关键词 地震模拟 波形复现 地震模拟台 位移控制

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液压振动台试验系统中的控制系统集成设计 被引量：2

13

作者 严侠 牛宝良 米晓兵 《装备环境工程》 CAS 2010年第6期274-276,280,共4页

根据液压振动台试验系统的功能特点,采用Labview软件将液压振动台试验系统的主要控制部件的软、硬件开发和系统集成优化,大大降低了试验系统的人力成本,提高了工作效率,操作简单便捷。

关键词 液压振动台 振动控制 LABVIEW 软件集成

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基于均匀化理论的页岩基质流固耦合尺度升级 被引量：1

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作者 严侠 王东英 +3 位作者 樊伟鹏 刘丕养 樊冬艳 姚军 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期101-109,共9页

页岩基质通常由微尺度的有机质和无机质组成,由于这两种介质的力学性质差异较大,且气体在两者中的赋存方式和流动机制均不相同,要准确刻画气体在页岩基质中的流固耦合过程,需针对两种介质建立不同的微尺度模型,但由于计算效率问题,微尺... 页岩基质通常由微尺度的有机质和无机质组成,由于这两种介质的力学性质差异较大,且气体在两者中的赋存方式和流动机制均不相同,要准确刻画气体在页岩基质中的流固耦合过程,需针对两种介质建立不同的微尺度模型,但由于计算效率问题,微尺度模型无法直接用于宏观模拟。基于均匀化理论建立一种页岩基质流固耦合尺度升级方法,将微尺度上有机质和无机质各自特征有效地表征到宏观模拟中。首先,将页岩基质看成是由有机质和无机质组成的非均质多孔弹性介质,考虑真实气体在这两种介质中不同的赋存方式和流动机制,建立微尺度流固耦合模型;然后,采用均匀化理论进行尺度升级,推导得到页岩基质的宏观等效流固耦合模型,并给出相关等效参数的定义和计算方式;最后,通过数值算例验证方法的正确性,并分析有机质力学性质、体积分数和分布对页岩气藏宏观流固耦合数值模拟的影响。结果表明有机质弹性模量越小、无机质连通性越好,累积产气量越高,而有机质体积分数越高,早期的累积产气量越低,后期的累积产气量越高。 展开更多

关键词 页岩气 流固耦合 等效连续介质 均匀化理论 尺度升级

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一种单神经元PID控制的液压振动台数字伺服控制系统 被引量：3

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作者 严侠 牛宝良 米晓兵 《航天器环境工程》 2009年第z1期109-111,共3页

文章将单神经元PID控制算法引入到液压数字伺服控制系统中,并通过系统的软、硬件设计,开发出了数字伺服控制系统样机。通过与某型液压振动台联试,系统运行稳定可靠。试验结果表明该伺服控制系统控制品质优良,具有较强的鲁棒性和自适应... 文章将单神经元PID控制算法引入到液压数字伺服控制系统中,并通过系统的软、硬件设计,开发出了数字伺服控制系统样机。通过与某型液压振动台联试,系统运行稳定可靠。试验结果表明该伺服控制系统控制品质优良,具有较强的鲁棒性和自适应能力。 展开更多

关键词 液压振动台 伺服控制 PID控制 神经元网络

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地震波时域再现一步超前最小预测方差控制 被引量：1

16

作者 严侠 黎启胜 牛宝良 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期44-47,共4页

通过在线估计对象DARMA参数模型,引入一步超前最小预测方差控制,实现了对参考地震波的渐近无差跟踪。仿真结果表明,该方法控制精度较高,在线估计参数能迅速收敛,并具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。该方法能一次性模拟地震波,克服了传统... 通过在线估计对象DARMA参数模型,引入一步超前最小预测方差控制,实现了对参考地震波的渐近无差跟踪。仿真结果表明,该方法控制精度较高,在线估计参数能迅速收敛,并具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。该方法能一次性模拟地震波,克服了传统地震波形再现需要多次迭代的问题。 展开更多

关键词 地震模拟 波形再现 自适应控制 DARMA模型

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多轴随机振动控制系统开发 被引量：2

17

作者 严侠 李晓林 王珏 《机床与液压》 北大核心 2013年第9期94-97,共4页

设计出多轴随机振动控制算法。以NI的PXI RT系统为硬件平台,利用LabVIEW软件开发工具,进行多轴随机振动控制系统的软件开发,所设计的多轴振动控制系统,能够实现六维的随机振动控制,其动态范围达到75 dB。同时在6t、8 t双振动台和某型三... 设计出多轴随机振动控制算法。以NI的PXI RT系统为硬件平台,利用LabVIEW软件开发工具,进行多轴随机振动控制系统的软件开发,所设计的多轴振动控制系统,能够实现六维的随机振动控制,其动态范围达到75 dB。同时在6t、8 t双振动台和某型三轴自由度液压振动台上进行连台控制调试。控制结果表明:经过多帧均衡后,各方向上控制容差均在±3 dB以内。 展开更多

关键词 多维振动控制 随机振动 环境模拟

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多维波形再现数字控制系统研制 被引量：1

18

作者 严侠 朱长春 牛宝良 《机床与液压》 北大核心 2009年第6期146-148,141,共4页

在研究多维波形再现控制算法基础上,通过计算机软、硬件设计,研制出多维波形再现控制系统,并在某型六自由度液压振动台上进行了多维地震波和随机波再现试验,经过两到三次迭代后,得到了满意的波形再现结果。

关键词 波形再现 振动控制 环境模拟 六自由度

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滑动回归最小二乘算法在某电动振动台模型辨识中的应用

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作者 严侠 邓婷 《计算机测量与控制》 2017年第7期202-205,共4页

为了能够准确地建立电动振动台的仿真模型,了解电动振动台系统特性,笔者在分析电动振动台数学模型的基础上,利用先进的滑动回归最小二乘辨识算法,有效地开展了电动振动台这一复杂电力学系统阶数和时延的确认,参数估计,并最终建立了系统... 为了能够准确地建立电动振动台的仿真模型,了解电动振动台系统特性,笔者在分析电动振动台数学模型的基础上,利用先进的滑动回归最小二乘辨识算法,有效地开展了电动振动台这一复杂电力学系统阶数和时延的确认,参数估计,并最终建立了系统的ARMA模型;文章最后,举出了某型电动台空台面和另一型振动台带滑台的模型辨识结果,并通过正弦扫频试验给予验证;结果表明,该算法辨识精度高,收敛速度快,鲁棒性强,能克服一定的噪声,对于高阶线性系统辨识具有良好的辨识效果。 展开更多

关键词 电动振动台 最小二乘 ARMA模型 正弦扫频振动

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增强型地热系统不同注采井网参数分析 被引量：6

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作者 樊冬艳 孙海 +4 位作者 姚军 李华锋 严侠 张凯 张林 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期797-806,共10页

针对增强型地热系统中水通过复杂裂缝系统提取干热岩储层热量的过程,基于离散裂缝网络模型热流耦合构建了增强型地热系统的解析模型,利用Laplace变换得到了干热岩储层解析解,分析了在五点井网开采下注采井网参数对出口端温度及热提取的... 针对增强型地热系统中水通过复杂裂缝系统提取干热岩储层热量的过程,基于离散裂缝网络模型热流耦合构建了增强型地热系统的解析模型,利用Laplace变换得到了干热岩储层解析解,分析了在五点井网开采下注采井网参数对出口端温度及热提取的影响。研究结果表明:不同裂缝网络和井网模型下出口端温度下降幅度和热突破的时间不同;在相同裂缝网络下,井距越大,热突破时间越晚,当井距分别为50.0、100.0和150.0m时,热突破时间分别为2.0、5.2和15.0a;注水速率越小,温度下降越慢,当注水速率分别为0.1,0.2和0.3kg/s时,生产20.0a,温度下降幅度分别为53.0,34.5和26.8℃;通过正交实验分析方法得到注采参数中井距影响最大,其极差为13.15,其次为注水速率和注水温度,井网模型影响最小。 展开更多

关键词 干热岩 增强型地热系统 离散裂缝网络模型 热流耦合 解析模型

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