本文關(guān)鍵詞：鏈式貨運單索橫向振動控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鏈式單索貨運索道在復雜地形條件下鋪設(shè)靈活,能夠滿足山地丘陵果園貨物運輸?shù)男枨�。牽引鏈索在工作過程中處于非穩(wěn)態(tài),會不可避免地產(chǎn)生橫向周期性激振,風荷載、鏈索的多邊形效應以及時變索力等不確定因素的影響會使激振運動更趨復雜。鏈索橫向振動如不加以抑制,將對索道系統(tǒng)的運行安全性和可靠性帶來不利的影響,甚至可能造成災難性后果。本文以山地果園鏈式貨運單索的橫向振動控制為研究對象,利用Hamilton原理構(gòu)建了單跨度內(nèi)行進鏈索與右邊界振動控制器耦合的數(shù)學微分方程。采用Crank-Nicolson半顯示數(shù)值離散方法和四階龍哥庫塔法進行方程數(shù)值求解,MATLAB數(shù)值仿真的結(jié)果表明該數(shù)值離散方法對復雜鏈索振動微分方程的求解切實有效。為研究風荷載對行進鏈索橫向振動特性的影響,仿真分析了行進鏈索在不同風速的定常風和不同類型的時變風作用下橫向振動特性,利用設(shè)計的風荷載試驗平臺和鏈索橫向振動圖像采集裝置試驗對比研究了不同風荷載條件下鏈索的橫向振動特性。研究結(jié)果表明,低速的定常風起到氣動阻尼的作用,橫向振動幅值減小并呈收斂趨勢。脈沖形和正弦形時變風的周期性激勵均對振動的幅值變化有一定影響�？紤]到鏈索通過托索裝置時產(chǎn)生的多邊形效應對其橫向振動的影響,對模型方程進行了修正,基于Lyapunov穩(wěn)定性原理分別設(shè)計了恒定索力狀態(tài)下邊界干擾情況未知和已知條件下的控制規(guī)律。數(shù)值計算結(jié)果表明,設(shè)計的控制規(guī)律可以有效的抑制行進鏈索的橫向振動,若多邊形效應引起的邊界干擾作用不確定,鏈索的橫向振動最終穩(wěn)定在較小的安全振動幅度內(nèi),若邊界干擾明確,鏈索的橫向振動會快速收斂到零。根據(jù)鏈索貨運試驗系統(tǒng)的特點及控制規(guī)律的需求,設(shè)計了右邊界作動器并對控制規(guī)律進行了試驗驗證,試驗結(jié)果表明,所設(shè)計的控制規(guī)律可以有效抑制鏈索的橫向振動。因貨運系統(tǒng)索力、當量線密度與作動器的阻尼系數(shù)存在不確定性,本文設(shè)計了索力PID自動調(diào)節(jié)裝置,利用右邊界自適應控制器與索力模糊控制對鏈索橫向振動進行耦合抑制,通過數(shù)值仿真驗證了控制規(guī)律的有效性。本文為行進鏈索的振動控制與穩(wěn)定性分析提供了依據(jù),在懸索類結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域具有一定的理論意義和應用價值。
【關(guān)鍵詞】：行進鏈索 山地果園 貨運系統(tǒng) 振動控制
【學位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S229.1;TB535
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 緒論7-14
• 1.1 研究目的與意義7-10
• 1.2 國內(nèi)外研究概況10-12
• 1.2.1 丘陵山地果園貨運系統(tǒng)的發(fā)展10-11
• 1.2.2 弦線振動控制研究進展11-12
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容與方法12-14
• 2 鏈式貨運單索系統(tǒng)的動力學模型研究14-32
• 2.1 鏈式貨運單索動力學模型的建立14-17
• 2.2 鏈式貨運單索動力學模型的數(shù)值求解17-20
• 2.3 風荷載作用下行進鏈索橫向振動研究20-30
• 2.3.1 數(shù)值仿真分析20-23
• 2.3.2 試驗裝置23-29
• 2.3.3 試驗驗證29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 3 恒定索力的鏈式貨運單索橫向振動控制32-47
• 3.1 基于Lyapunov方法的鏈式貨運單索橫向振動控制32-38
• 3.1.1 鏈式貨運單索模型方程32-33
• 3.1.2 Lyapunov函數(shù)的構(gòu)建33-34
• 3.1.3 控制規(guī)律的設(shè)計34-38
• 3.2 數(shù)值仿真及試驗驗證38-46
• 3.2.1 數(shù)值仿真38-40
• 3.2.2 試驗裝置40-45
• 3.2.3 振動控制試驗45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 4 時變索力的鏈式貨運單索橫向振動控制47-59
• 4.1 索力自動調(diào)節(jié)裝置設(shè)計47-54
• 4.1.1 機械結(jié)構(gòu)47-48
• 4.1.2 控制電路48-50
• 4.1.3 張緊PID算法50-52
• 4.1.4 索力模糊調(diào)節(jié)52-54
• 4.2 貨運單索橫向振動的自適應控制54-58
• 4.2.1 自適應控制器54-56
• 4.2.2 數(shù)值仿真56-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論與討論59-62
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 討論60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-68
• 附錄 攻讀碩士學位期間的科研活動與成果68-69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李君;李雪平;楊洲;洪添勝;薛坤鵬;李偉;;果園鏈索系統(tǒng)橫向運動共振條件及頻率分析(英文)[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2014年23期

2 李偉;楊洲;李君;孫振剛;;基于極點配置法的香蕉索道防搖控制器設(shè)計[J];農(nóng)機化研究;2014年05期

3 楊洲;李雪平;李君;丁亮輝;;果園鋼索牽引懸掛式貨運系統(tǒng)關(guān)鍵部件設(shè)計[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2014年07期

4 馬錁;胡銳清;羅詩;范妍;陳耀華;;東莞山地果園機械化現(xiàn)狀與發(fā)展思路[J];廣東農(nóng)業(yè)科學;2014年05期

5 洪芳;陳曼英;;薄壁鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)節(jié)點非線性有限元分析[J];福建工程學院學報;2014年01期

6 胡宇達;孫建濤;張金志;;橫向磁場中軸向變速運動矩形板的參數(shù)振動[J];工程力學;2013年09期

7 吳偉斌;趙奔;朱余清;王海林;支磊;馮灼峰;;丘陵山地果園運輸機的研究進展[J];華中農(nóng)業(yè)大學學報;2013年04期

8 李壽英;孫文峰;陳政清;;基于強迫振動裝置的拉索和水線氣動力試驗[J];中國公路學報;2013年02期

9 沈兆敏;;我國及主產(chǎn)省市區(qū)柑橘生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];果農(nóng)之友;2013年02期

10 李君;楊洲;陸華忠;林勁松;嚴梁立;郭健偉;;香蕉園電動滑車式索道運送系統(tǒng)動力學研究[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2013年01期

  本文關(guān)鍵詞：鏈式貨運單索橫向振動控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：291529