本文關(guān)鍵詞：軋機主傳動系統(tǒng)周期解的穩(wěn)定性分析及時滯反饋控制研究

  更多相關(guān)文章： 軋機主傳動扭振系統(tǒng) 非線性 分岔 混沌 時滯反饋

【摘要】：軋機的扭轉(zhuǎn)振動是造成傳動設(shè)備破壞的主要原因之一,它輕則影響軋件的表面質(zhì)量,縮短傳動部件的疲勞壽命,重則威脅整個傳動系統(tǒng)的安全生產(chǎn),甚至誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此,研究軋機主傳動系統(tǒng)的扭振問題具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文以軋機的主傳動系統(tǒng)為研究對象,從建立扭振系統(tǒng)模型、周期解的穩(wěn)定性分析和對扭振的控制這三個方面來對軋機非線性扭振系統(tǒng)展開研究。文章運用增量諧波平衡(IHB)法研究了系統(tǒng)的非線性振動特性,結(jié)合Floquet理論判定了系統(tǒng)周期解的穩(wěn)定性,得到了軋機主傳動系統(tǒng)動態(tài)分岔特性隨外激勵幅值變化的影響,并用數(shù)值仿真法分析了時滯反饋參數(shù)對系統(tǒng)混沌的控制作用。首先,考慮系統(tǒng)間隙和外激勵等非線性因素的影響,根據(jù)廣義耗散系統(tǒng)的Lagrange原理,建立了含非線性剛度和外激勵的軋機主傳動扭振系統(tǒng)模型,為研究軋機主傳動扭振系統(tǒng)的動力學(xué)行為和混沌控制提供理論依據(jù)。其次,運用增量諧波平衡法求解系統(tǒng)的周期解。以系統(tǒng)的外擾激勵作為主動增量,不斷地進(jìn)行增量與諧波平衡的過程。IHB法是一種半數(shù)值半解析方法,在定性分析的同時也可以給出定量結(jié)果。在求解過程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)取3個諧波項時就可以滿足計算精度,與RK法得到的計算結(jié)果幾乎重合。文中分析了系統(tǒng)的動態(tài)分岔特性隨外激勵的變化的影響,繪制了系統(tǒng)周期解的分岔圖、相圖和龐加萊截面圖,得到了系統(tǒng)隨著外激勵幅值的改變而出現(xiàn)的周期運動、倍周期分岔以及混沌等復(fù)雜的動力學(xué)運動,最后應(yīng)用Floquet理論研究系統(tǒng)周期解的穩(wěn)定性。最后,將時滯反饋控制引入軋機主傳動系統(tǒng)中,用多尺度法求解時滯反饋非線性方程,獲得系統(tǒng)的平均方程和頻響分岔方程,從理論上得出通過改變時滯參數(shù)可以控制系統(tǒng)動力學(xué)行為的結(jié)論。然后通過數(shù)值仿真分別研究系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)下時滯反饋參數(shù)對系統(tǒng)隨外激勵幅值變化時的穩(wěn)定域的影響和主共振的幅值的控制,以及時滯反饋參數(shù)對系統(tǒng)混沌的控制作用。
【關(guān)鍵詞】：軋機主傳動扭振系統(tǒng) 非線性 分岔 混沌 時滯反饋
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG334.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究課題的背景和意義10-11
• 1.2 非線性振動理論概述11-13
• 1.3 時滯動力學(xué)系統(tǒng)概述13-14
• 1.4 課題研究現(xiàn)狀14-19
• 1.4.1 軋機扭振研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4.2 增量諧波平衡法研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4.3 時滯反饋控制的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 本文的主要內(nèi)容19-21
• 第2章 軋機主傳動系統(tǒng)扭振模型21-27
• 2.1 引言21-22
• 2.2 軋機扭振機理概述22
• 2.3 軋機主傳動扭振系統(tǒng)的動力學(xué)模型22-26
• 2.3.1 軋機主傳動系統(tǒng)模型22-23
• 2.3.2 軋機主傳動系統(tǒng)模型23-24
• 2.3.3 含間隙的軋機扭振系統(tǒng)模型24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 軋機非線性扭振系統(tǒng)的動力學(xué)行為分析27-37
• 3.1 引言27
• 3.2 運用IHB法求解系統(tǒng)的周期解27-29
• 3.3 判定系統(tǒng)周期解的穩(wěn)定性29-31
• 3.4 由倍周期分岔到混沌的過程31-35
• 3.5 本章小結(jié)35-37
• 第4章 軋機扭振系統(tǒng)混沌運動的時滯反饋控制37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 含多時滯反饋系統(tǒng)的頻響分岔方程的求解37-41
• 4.3 多時滯反饋對穩(wěn)定狀態(tài)的系統(tǒng)的影響41-44
• 4.3.1 多時滯反饋對系統(tǒng)穩(wěn)定域的影響41-43
• 4.3.2 多時滯反饋對系統(tǒng)主共振振幅的控制43-44
• 4.4 多時滯反饋對系統(tǒng)混沌的控制44-47
• 4.4.1 時滯反饋增益g_2對系統(tǒng)混沌的控制44-46
• 4.4.2 時滯量τ_2對系統(tǒng)混沌的控制46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論49-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 附錄57-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果59-60
• 致謝60

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