本文關(guān)鍵詞：軸向移動帶的建模與控制設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 軸向移動帶 分布參數(shù)系統(tǒng) 偏微分方程 邊界控制 Lyapunov直接法

【摘要】：伴隨人類文明的發(fā)展和快速的生活節(jié)奏,軸向移動帶也在現(xiàn)代工程領(lǐng)域里被廣泛應(yīng)用,為人類發(fā)展與生活帶來便利。諸如貨物傳送帶、磁帶和電梯纜繩等多種工程系統(tǒng)部件都有運用軸向移動帶。當(dāng)這些現(xiàn)實生活中的結(jié)構(gòu)忽略彎曲應(yīng)力時都可以簡化為軸向運動結(jié)構(gòu)。從受力方面看,軸向移動帶有阻尼低、剛度小等特點;同時,在外界激勵的作用下可能會發(fā)生很大形變,從而引起振動問題的發(fā)生,影響系統(tǒng)的工作精度和效率,同時也會減少材料的使用壽命,帶來經(jīng)濟(jì)上的損失。隨著傳送帶、履帶、電梯纜繩等工程應(yīng)用技術(shù)持續(xù)發(fā)展,軸向運動帶的振動問題也引起國內(nèi)外越來越多學(xué)者的重視。本文以作者所在團(tuán)隊自主研發(fā)貼片機中的軸向移動結(jié)構(gòu)為研究對象,利用主動邊界控制方法研究軸向移動帶的振動控制問題。主要內(nèi)容如下:1.以典型的分布參數(shù)系統(tǒng)——軸向移動帶為對象,考慮材料張力,邊界未知擾動因素和軸向移動帶變速運動,利用力學(xué)方法得到描述對象的偏微分等式。運用Hamilton原理推導(dǎo)出軸向移動帶的幾何非線性動力學(xué)模型。2.用Lyapunov直接法證明軸向移動帶的穩(wěn)定性和一致穩(wěn)定性,并在移動帶末端設(shè)計控制器,分別運用,實現(xiàn)軸向移動帶振動的主動控制。本文所設(shè)計的邊界控制方法可使軸向移動帶在外界干擾下保持一致有界性,避免控制溢出和穩(wěn)定問題。3.對所設(shè)計的控制算法,本文利用有限差分法進(jìn)行了數(shù)值模擬。對具有一般變速運動和具有大加減加速度變速運動的軸向移動帶進(jìn)行仿真,并對仿真結(jié)果進(jìn)行初步分析,同時驗證了本文所采用控制策略的可行性。
【關(guān)鍵詞】：軸向移動帶 分布參數(shù)系統(tǒng) 偏微分方程 邊界控制 Lyapunov直接法
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB535
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究意義及國內(nèi)外研究動態(tài)9-10
• 1.2 軸向移動帶的研究方法10-13
• 1.2.1 軸向移動帶的建模分析方法10-11
• 1.2.2 軸向移動帶的控制研究方法11-13
• 1.3 課題來源13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 軸向移動帶的動力學(xué)建模15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 分布參數(shù)系統(tǒng)15
• 2.3 歐拉伯努利梁理論15-17
• 2.4 變分法17-19
• 2.4.1 泛函與泛函的變分17-19
• 2.4.2 變分法基本預(yù)備定理19
• 2.5 哈密頓原理19-21
• 2.5.1 完整有勢系統(tǒng)的哈密頓原理19-21
• 2.5.2 一般完整系統(tǒng)的哈密頓原理21
• 2.6 軸向移動帶的動力學(xué)模型21-25
• 2.6.1 SMT技術(shù)和貼片機介紹22
• 2.6.2 軸向移動帶的建模22-25
• 2.7 本章小結(jié)25-27
• 第三章 軸向移動帶邊界控制設(shè)計27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 預(yù)備知識27-28
• 3.3 邊界控制設(shè)計28-38
• 3.3.1 PD控制設(shè)計28-33
• 3.3.2 魯棒控制設(shè)計33-38
• 3.4 一致穩(wěn)定性證明38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 軸向移動帶仿真分析41-57
• 4.1 引言41
• 4.2 有限差分法41-44
• 4.3 一般變速系統(tǒng)仿真44-50
• 4.3.1 PD控制系統(tǒng)仿真結(jié)果45-48
• 4.3.2 魯棒控制系統(tǒng)仿真結(jié)果48-50
• 4.4 大加減速變速系統(tǒng)仿真50-56
• 4.4.1 PD控制系統(tǒng)仿真結(jié)果51-54
• 4.4.2 魯棒控制系統(tǒng)仿真結(jié)果54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 總結(jié)與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果63-64
• 致謝64-65
• 附件65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：876505