懸吊結(jié)構(gòu)空間平轉(zhuǎn)耦聯(lián)運(yùn)動(dòng)建模與控制方案分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-13 10:46
單擺是最古老的科學(xué)模型之一,伽利略最早利用心率對(duì)單擺周期進(jìn)行過研究。此后在很長時(shí)間內(nèi)擺都是世界范圍內(nèi)科學(xué)研究的重要問題之一,直到現(xiàn)在廣義擺仍是世界性的熱點(diǎn)研究問題。本文針對(duì)浮式起重機(jī)吊鉤擺振控制問題,將研究對(duì)象簡化為空間運(yùn)動(dòng)的錐擺模型,利用基于被動(dòng)控制調(diào)諧吸振減振原理設(shè)計(jì)而成的對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制有效的調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量阻尼器(Tuned Rotary Inertia Damper, TRID)作為吊鉤擺振運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng),研究系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模型建立、控制方案效果分析與參數(shù)優(yōu)化,最終將為大型起重鋪管船吊鉤減搖止擺控制實(shí)際問題基于被動(dòng)控制原理研究解決策略奠定理論基礎(chǔ)。首先,基于拉格朗日函數(shù)原理,建立了吊點(diǎn)任意運(yùn)動(dòng)下懸吊結(jié)構(gòu)的錐擺運(yùn)動(dòng)模型,結(jié)合對(duì)懸吊結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行的受力分析,驗(yàn)證了模型的正確性。通過受力分析,明確了模型中各分力的物理意義,錐擺運(yùn)動(dòng)模型實(shí)際上是懸吊結(jié)構(gòu)在兩個(gè)方向上的力矩平衡方程。其次,針對(duì)懸吊結(jié)構(gòu)在不同初始條件或不同吊點(diǎn)激勵(lì)作用下(相當(dāng)于自由振動(dòng)和受迫振動(dòng))所表現(xiàn)出的截然不同的兩種運(yùn)動(dòng)形式(平面擺振、空間錐擺運(yùn)動(dòng)),研究了懸吊結(jié)構(gòu)作平面擺振運(yùn)動(dòng)的充要條件。在分析兩種運(yùn)動(dòng)形式區(qū)別的過程中發(fā)現(xiàn)懸吊結(jié)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TMD原理示意圖
Fig.1-1 Sketch of Frahm vibration absorber Fig.1-2 Sketch of TMD principle1.2.2 TMD 工作原理TMD 的工作原理可以用下面幾組圖簡單示意:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文擺運(yùn)動(dòng)。根據(jù)式(6)定義擺角慣性力為:θθθθθθ θθθ3020230240cossinsincossinsinsinsin = = = ElglgfI&&& (2-42)對(duì) 求導(dǎo)得:If cossinsin3sincossin024020220202'=++> θ EθθEθθθlgfI,即 為遞增函數(shù)。'If因此,230222max202min( )(θ)θsinθsinθcosθsinθ = == ElgffII- &&。由此可見,擺角加速度最大值出現(xiàn)在懸吊結(jié)構(gòu) m 擺振運(yùn)動(dòng)的最低位置。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于船舶運(yùn)動(dòng)信息的航行海域海浪特性預(yù)報(bào)[J]. 江林,李積德. 中國造船. 2005(03)
[2]大型起重船波浪誘導(dǎo)吊索附加動(dòng)力荷載研究[J]. 顧永寧,胡志強(qiáng),謝彬,劉健,樊之夏. 中國海上油氣. 2005(03)
[3]大型起重船船型開發(fā)的若干技術(shù)問題初探[J]. 張志明,徐丹錚,張超,鄒雯,張?zhí)? 船舶. 2005(01)
[4]塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)特性研究[J]. 董明曉,鄭康平,姜紅,王小椿. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2004(08)
[5]地王大廈風(fēng)振TMD主被動(dòng)切換混合控制研究[J]. 任軍,滕軍,葉列平. 地震工程與工程振動(dòng). 2003(06)
[6]電磁耗能TMD結(jié)構(gòu)減震效率的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 樓夢(mèng)麟,吳和霖,馬恒春,朱彤,方重. 地震工程與工程振動(dòng). 2003(04)
[7]海浪方向譜估計(jì)方法的比較[J]. 趙棟梁,管長龍,吳克儉,文圣常. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 1999(03)
[8]用于楊浦大橋抖振控制的MTMD研究[J]. 顧明,項(xiàng)海帆,伍杰明. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1998(01)
[9]九江長江大橋應(yīng)用新型TMD抑制吊桿渦振[J]. 顧金鈞,趙煜澄,邵克華. 土木工程學(xué)報(bào). 1994(03)
本文編號(hào):3340284
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TMD原理示意圖
Fig.1-1 Sketch of Frahm vibration absorber Fig.1-2 Sketch of TMD principle1.2.2 TMD 工作原理TMD 的工作原理可以用下面幾組圖簡單示意:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文擺運(yùn)動(dòng)。根據(jù)式(6)定義擺角慣性力為:θθθθθθ θθθ3020230240cossinsincossinsinsinsin = = = ElglgfI&&& (2-42)對(duì) 求導(dǎo)得:If cossinsin3sincossin024020220202'=++> θ EθθEθθθlgfI,即 為遞增函數(shù)。'If因此,230222max202min( )(θ)θsinθsinθcosθsinθ = == ElgffII- &&。由此可見,擺角加速度最大值出現(xiàn)在懸吊結(jié)構(gòu) m 擺振運(yùn)動(dòng)的最低位置。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于船舶運(yùn)動(dòng)信息的航行海域海浪特性預(yù)報(bào)[J]. 江林,李積德. 中國造船. 2005(03)
[2]大型起重船波浪誘導(dǎo)吊索附加動(dòng)力荷載研究[J]. 顧永寧,胡志強(qiáng),謝彬,劉健,樊之夏. 中國海上油氣. 2005(03)
[3]大型起重船船型開發(fā)的若干技術(shù)問題初探[J]. 張志明,徐丹錚,張超,鄒雯,張?zhí)? 船舶. 2005(01)
[4]塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)特性研究[J]. 董明曉,鄭康平,姜紅,王小椿. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2004(08)
[5]地王大廈風(fēng)振TMD主被動(dòng)切換混合控制研究[J]. 任軍,滕軍,葉列平. 地震工程與工程振動(dòng). 2003(06)
[6]電磁耗能TMD結(jié)構(gòu)減震效率的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 樓夢(mèng)麟,吳和霖,馬恒春,朱彤,方重. 地震工程與工程振動(dòng). 2003(04)
[7]海浪方向譜估計(jì)方法的比較[J]. 趙棟梁,管長龍,吳克儉,文圣常. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 1999(03)
[8]用于楊浦大橋抖振控制的MTMD研究[J]. 顧明,項(xiàng)海帆,伍杰明. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1998(01)
[9]九江長江大橋應(yīng)用新型TMD抑制吊桿渦振[J]. 顧金鈞,趙煜澄,邵克華. 土木工程學(xué)報(bào). 1994(03)
本文編號(hào):3340284
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