针对轮毂电机驱动汽车(Hub motor driven vehicle,HMDV)因开关磁阻电机自重和电机气隙偏心导致产生的垂向振动负效应严重恶化车辆的平顺性和操稳性的问题,提出一种基于分数阶滑模控制的HMDV可控动惯性悬架优化设计方法。首先,在轮毂驱动电机气隙偏心产生的不平衡径向力基础上,建立HMDV四分之一混棚动惯性悬架,理论证明二阶混棚正实网络的优异性能;进而,采用HMDV二阶混棚正实网络作为参考模型,构建基于分数阶滑模控制理论的HMDV协调控制系统,在随机路面下进行平顺性仿真和分析;最后,进行HMDV四分之一悬架台架试验。试验结果表明,HMDV可控动惯性悬架与HMDV传统被动悬架相比,车身加速度均方根值、悬架动行程均方根值以及轮胎动载荷均方根值最大降幅分别为7.72%、30.64%以及11.54%。验证了所设计的HMDV可控动惯性悬架对于由开关磁阻电机造成的垂向振动负效应有优异的抑制性能。
针对变工况环境下采集到的滚动轴承振动数据特征分布不一致及待诊断样本标签难获取,导致轴承故障难诊断的问题,本文提出一种基于特征解纠缠和联合域对齐的滚动轴承多源域迁移诊断方法。首先,为更好提取源域和目标域的通用特征,利用卷积自编码器和正交约束实现域共享特征和域私有特征的解纠缠,筛除域私有特征并保留域共享特征进行域间对齐;其次,为缩小源域与目标域间的特征分布差异,采用多核最大均值差异(Multiple Kernel Maximum Mean Discrepancy, MK-MMD)和相关对齐方法(CORAL)构建融合度量准则;最后,为避免多源域差异带来的负面影响导致诊断精度下降的问题,采用源对抗模块和迁移对抗模块实现源域间及源域与目标域间的域混淆增强,并采用协同决策方式进行特征加权融合,降低弱相关域特征的干扰,实现最终的故障诊断识别。通过两种跨工况下的滚动轴承故障数据集对所提方法开展试验验证,并与单源域诊断方法及其它多源域诊断方法进行了对比分析,证明了所提方法的有效性和优越性。
现有大跨径桥梁有限元模型修正方法(Finite element model updating, FEMU)一般未考虑运营荷载对结构动力特性的影响,导致修正后模型的参数变异性大。鉴于此,本文提出了一种考虑运营荷载的层次贝叶斯有限元模型修正方法,该方法包含考虑温度和交通荷载的概率参数修正、概率响应预测和结构状态评估。首先,根据监测数据的相关性分析结果确定了计算理论频率时需要考虑的荷载。随后,建立了温度-弹性模量线性关系,并基于动态称重(Weigh-in-motion, WIM)数据,提出一种车辆荷载估计方法,以在有限元模型中定量考虑运营荷载对结构频率的影响。同时,引入两阶段马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)采样方法和响应面代理模型,以提高概率模型修正的计算速率。该方法在一座采集了两年监测数据的大跨径拱桥上得到了验证。结果表明,在考虑运营荷载、参数不确定性和建模误差后,实测频率基本处于预测频率的95%置信区间内。最后,基于实测响应和预测响应置信区间提出了一个结构状态指标,并利用该指标检测出该桥的路面铺装更换过程。