本文關(guān)鍵詞： 主動(dòng)平衡 狀態(tài)空間 滑模控制 前饋控制 實(shí)驗(yàn)研究　出處：《北京交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷提高,與此同時(shí)帶來的慣性作用明顯增加,由此帶來的噪音、震動(dòng)等問題的出現(xiàn)已經(jīng)嚴(yán)重影響到機(jī)器的工作性能和使用壽命。為了適應(yīng)現(xiàn)在高精度、高效率的工作要求,提高機(jī)械的動(dòng)力性能,有必要對(duì)機(jī)械的平衡問題進(jìn)行深入研究,探求減小慣性作用的不良影響,改善機(jī)械動(dòng)力品質(zhì)的新方法。本文研究的重點(diǎn)在于針對(duì)主動(dòng)平衡減速器樣機(jī)的控制算法和原理性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,以通過選擇和設(shè)計(jì)響應(yīng)迅速、性能好的控制系統(tǒng),確保主動(dòng)平衡減速器的主動(dòng)平衡功能得以更好的實(shí)現(xiàn)。具體研究包括：首先,在建立主動(dòng)平衡減速器和伺服電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了系統(tǒng)的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)而建立了整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程。然后,根據(jù)狀態(tài)空間方程,基于高階滑�？刂坪头蔷�性終端滑模面的設(shè)計(jì)原則,為主動(dòng)平衡減速器設(shè)計(jì)了二階終端滑�？刂葡到y(tǒng),對(duì)其進(jìn)行了仿真研究,并對(duì)基于負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)器的速度前饋系統(tǒng)進(jìn)行了研究和仿真。最后,進(jìn)行了主動(dòng)平衡減速器的實(shí)驗(yàn)研究,包括主動(dòng)平衡減速器對(duì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力性能的影響、滑�？刂葡到y(tǒng)的控制性能和滑�？刂扑惴▽�(duì)主動(dòng)平衡減速器功能的影響。本文采取理論研究、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)主動(dòng)平衡減速器的控制算法進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了主動(dòng)平衡減速器對(duì)機(jī)械動(dòng)力性能的改善作用,以及滑�？刂扑惴己玫目刂菩阅芎驮谥鲃�(dòng)平衡減速器功能實(shí)現(xiàn)過程中的積極作用,為主動(dòng)平衡減速器的推廣和優(yōu)化改進(jìn)奠定了一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。
[Abstract]:With the rapid development of modern industry, the speed of machinery running is increasing, and the inertial action is obviously increasing. The emergence of vibration and other problems has seriously affected the working performance and service life of the machine. In order to meet the requirements of high precision and high efficiency and to improve the dynamic performance of machinery, it is necessary to conduct a thorough study on the balance of machinery. In order to reduce the bad effect of inertia and improve the mechanical dynamic quality, the emphasis of this paper is to study the control algorithm and principle experiment of the prototype of active balancing reducer, in order to respond quickly by selecting and designing. The control system with good performance ensures that the active balancing function of the active balancing reducer can be realized better. The specific research includes: firstly, on the basis of establishing the dynamic model of the active balancing reducer and servo motor, The electromechanical coupling dynamic model of the system is established, and then the state space equation of the whole system is established, and then, according to the state space equation, the design principle of high order sliding mode control and nonlinear terminal sliding mode surface is presented. The second order terminal sliding mode control system for active balancing reducer is designed and simulated. The speed feedforward system based on load torque observer and moment of inertia identifier is studied and simulated. The experimental study of active balancing reducer is carried out, including the influence of active balancing reducer on the dynamic performance of mechanical system. The control performance of sliding mode control system and the influence of sliding mode control algorithm on the function of active balancing reducer are studied in this paper. The effect of active balancing reducer on mechanical dynamic performance is verified, and the good control performance of sliding mode control algorithm and its positive role in realizing the function of active balancing reducer are verified. It lays a certain theoretical and practical basis for the promotion and optimization improvement of active balancing reducer.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH132.46;TP273

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 劉錦南;何立東;沈偉;高金吉;;單平面主動(dòng)平衡技術(shù)消除彎曲轉(zhuǎn)子振動(dòng)故障的研究[J];熱能動(dòng)力工程;2006年02期

2 馮偉;何立東;蘇奕儒;;超重力機(jī)主動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年13期

3 蘇奕儒;何立東;汪振威;;風(fēng)機(jī)剛性轉(zhuǎn)子雙平面主動(dòng)平衡方法的可行性分析[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

4 蘇奕儒;何立東;馮偉;;懸臂轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)端優(yōu)化主動(dòng)平衡技術(shù)研究[J];熱能動(dòng)力工程;2008年04期

5 蘇奕儒;何立東;汪振威;常健;;單盤剛性轉(zhuǎn)子雙平面液壓主動(dòng)平衡技術(shù)研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2009年35期

6 胡兵;方之楚;;變速轉(zhuǎn)子準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)主動(dòng)平衡系統(tǒng)的增益調(diào)度控制[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

7 羅鵬;陳富新;;一種摩擦驅(qū)動(dòng)的高速轉(zhuǎn)子主動(dòng)平衡裝置的設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2011年09期

8 丁志堯;起重機(jī)的主動(dòng)平衡技術(shù)[J];工程機(jī)械與維修;1998年09期

9 ;[J];;年期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 沈偉;旋轉(zhuǎn)機(jī)械主動(dòng)平衡技術(shù)及工程應(yīng)用的研究[D];北京化工大學(xué);2006年

2 胡兵;變速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主動(dòng)平衡的自適應(yīng)控制[D];上海交通大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 王笑非;主動(dòng)平衡減速器的控制算法及原理性實(shí)驗(yàn)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 馮偉;懸臂轉(zhuǎn)子主動(dòng)平衡技術(shù)的控制原理及其實(shí)驗(yàn)研究[D];北京化工大學(xué);2007年

3 羅軼超;基于振動(dòng)信號(hào)提取的轉(zhuǎn)子主動(dòng)平衡[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

4 彭沖;主動(dòng)平衡減速器的控制系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)研究[D];北京交通大學(xué);2015年

5 王玉東;基于振動(dòng)響應(yīng)的主動(dòng)平衡減速器及實(shí)驗(yàn)研究[D];北京交通大學(xué);2015年

6 吳曉鳳;主動(dòng)平衡裝置與減速器的集成設(shè)計(jì)[D];北京交通大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1496858