一類轉(zhuǎn)子—軸承—密封系統(tǒng)在靜態(tài)偏置下的動(dòng)力學(xué)研究及控制
本文關(guān)鍵詞:一類轉(zhuǎn)子—軸承—密封系統(tǒng)在靜態(tài)偏置下的動(dòng)力學(xué)研究及控制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)是一種多自由度、耦合的非線性系統(tǒng),它能應(yīng)用到很多領(lǐng)域.隨著介質(zhì)壓力與轉(zhuǎn)速的提高,大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械關(guān)于密封間隙的流體激振問(wèn)題逐漸凸顯了出來(lái),因此現(xiàn)代大型機(jī)械發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)就是控制流體激振.目前對(duì)于密封系統(tǒng)的理論研究大多都是在不考慮靜態(tài)偏置條件下完成的,因此本文在密封流體激振模型中,軸頸在密封腔中考慮靜態(tài)偏置條件下進(jìn)行的動(dòng)力學(xué)分析研究,為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的安裝誤差和標(biāo)高設(shè)計(jì)提供了理論上的依據(jù).在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,人們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)在高速運(yùn)動(dòng)的時(shí),會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)的情況,從而會(huì)干擾到轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)的穩(wěn)定性.因此本文研究轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)是很有必要的,可以為現(xiàn)實(shí)生活中提供大量的數(shù)據(jù).本文在轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)中,研究不同參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響,再結(jié)合數(shù)值模擬對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性行為進(jìn)行了討論分析,結(jié)果表明系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分復(fù)雜多變.為了使系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域能得到延長(zhǎng),我們?cè)囍捎眉尤牒线m的控制器對(duì)系統(tǒng)的混沌行為進(jìn)行控制,從而使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性區(qū)域增加. 本文有關(guān)的內(nèi)容安排: 首先介紹了國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)子-密封系統(tǒng)的發(fā)展歷史,然后進(jìn)一步闡述研究對(duì)象選擇的目的和意義.說(shuō)明轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中主要存在的問(wèn)題和現(xiàn)象,以及分析造成這些問(wèn)題和現(xiàn)象的原因. 其次研究轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)在考慮靜態(tài)偏置條件下的動(dòng)力學(xué)模型,并且分析了不同的系統(tǒng),通過(guò)數(shù)值模擬,結(jié)合分岔圖、最大Lyapunov指數(shù)圖、龐加萊映射圖、相圖、時(shí)間響應(yīng)圖,研究系統(tǒng)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為.本文主要的研究為:系統(tǒng)考慮不同偏心量r、系統(tǒng)剛度比K、靜態(tài)偏置率e影響下的軸承-轉(zhuǎn)子-密封系統(tǒng).最后對(duì)軸承-轉(zhuǎn)子-密封系統(tǒng)的混沌控制.我們?cè)谙到y(tǒng)模型中加入一項(xiàng)控制項(xiàng),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值仿真,分析系統(tǒng)在控制前后的分岔圖,研究控制項(xiàng)對(duì)系統(tǒng)的影響,使得混沌的延遲出現(xiàn).由于考慮到剛度的變化將會(huì)影響到系統(tǒng)變化,因此我們的工作重點(diǎn)就是可以使剛度能夠達(dá)到我們滿意的取值,再通過(guò)數(shù)值模擬,得到系統(tǒng)在受控制前、后的分岔圖.通過(guò)研究總結(jié),我們可以發(fā)現(xiàn):在有關(guān)混沌的控制過(guò)程中,不同的控制方法對(duì)系統(tǒng)的控制行為各有差異,所以在對(duì)控制器的選取時(shí),應(yīng)觀察此控制方法是否對(duì)系統(tǒng)最有效.
【關(guān)鍵詞】:軸承-轉(zhuǎn)子-密封 靜態(tài)偏置 分岔 混沌 控制
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH113;TP13
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-11
- 1.1 引言9
- 1.2 轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀9
- 1.3 本文選題的目的、意義極其該領(lǐng)域存在的問(wèn)題9-10
- 1.4 本文內(nèi)容安排10-11
- 2 轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為分析方法11-14
- 2.1 理論方法11
- 2.2 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為分析方法11-13
- 2.2.1 周期解、擬周期解和混沌解判斷方法11-12
- 2.2.2 最大Lyapunov指數(shù)圖12
- 2.2.3 分岔圖12
- 2.2.4 相圖和軸心軌跡圖12
- 2.2.5 龐加萊映射圖12-13
- 2.3 本章小結(jié)13-14
- 3 轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)在靜態(tài)偏置下的動(dòng)力學(xué)分析14-32
- 3.1 轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)的模型14-17
- 3.2 轉(zhuǎn)速對(duì)系統(tǒng)的影響17-22
- 3.3 靜態(tài)偏置率對(duì)系統(tǒng)的影響22-23
- 3.4 偏心距對(duì)系統(tǒng)的影響23-28
- 3.5 剛度對(duì)系統(tǒng)分岔和混沌運(yùn)動(dòng)的影響28-31
- 3.6 本章小結(jié)31-32
- 4 轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)控制方法32-44
- 4.1 x x反饋控制32-40
- 4.2 剛度對(duì) x x控制方法的影響40-42
- 4.3 比例微分控制器控制42-43
- 4.4 本章小結(jié)43-44
- 5 總結(jié)與展望44-45
- 5.1 主要研究工作總結(jié)44
- 5.2 研究工作展望44-45
- 致謝45-46
- 參考文獻(xiàn)46-48
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果48
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本文編號(hào):301055
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