目的為典型的結(jié)構(gòu)非線性提供識別方法。方法基于動力學基本理論,對典型結(jié)構(gòu)非線性系統(tǒng)在建模時,將非線性單元產(chǎn)生的非線性力作為位移或速度的函數(shù)加入到潛在的線性系統(tǒng)中,對不同激勵量級的頻響函數(shù)加以分析,通過描述函數(shù)法識別非線性單元的位置、類型和參數(shù)。結(jié)果通過Matlab編程進行仿真驗證,使用描述函數(shù)法對非線性系統(tǒng)進行識別,成功對三種不同情況的非線性系統(tǒng)實現(xiàn)了非線性單元識別。結(jié)論描述函數(shù)法識別的非線性位置是準確的,類型是匹配的,參數(shù)準確度極高。 

【文章來源】：裝備環(huán)境工程. 2019,16(05)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

符號二次剛度非線性的單自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù)和描述函數(shù)

·46·裝備環(huán)境工程2019年5月2.2多自由度系統(tǒng)與單自由度系統(tǒng)相比，多自由度非線性系統(tǒng)的情況更為復雜。多自由度系統(tǒng)通�？梢苑譃榉蔷�性單元僅在兩個自由度之間（存在一種或多種）或多種非線性單元分別存在于不同自由度之間的情況。對于第一種情況，多自由度系統(tǒng)如圖2所示，非線性僅位于自由度1和自由度2之間，此時自由度3和4之間沒有非線性（34k不存在）。對于第二種情況，如圖2表示（34k存在），此時兩種非線性分別位于自由度1和2之間以及自由度3和4之間。多自由度線性系統(tǒng)的數(shù)值參數(shù)為：12345kkkkk1000N/m，12345ccccc5N·s/m，1m1kg,2m3kg,3m4kg,4m5kg圖2含有非線性的多自由度系統(tǒng)通過Matlab使用濾波器法求得系統(tǒng)的時域強迫響應。仿真的輸入是步進為0.05Hz的正弦信號，其頻率范圍為1~8Hz，輸入的正弦信號中，混有Matlab生成的均值為0、標準差為輸入信號最大幅值5%的正態(tài)分布的隨機信號作為噪聲。2.1.1多自由度系統(tǒng)非線性位于不同自由度之間此多自由度系統(tǒng)自由度1和自由度2之間的非線性單元為間隙-飽和特性。間隙-飽和是一種混合非線性，其在同一位置包含間隙和飽和兩種非線性，其中間隙為0.01m，線性剛度為500N/m，飽和值為5N（飽和位移s=0.2m）。通過Matlab仿真，激勵信號分別為10、0.1N。將激勵為0.1N時的頻響函數(shù)作為線性頻響函數(shù)，可以得到該多自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù)如圖3所示，計算得到的非線性指標如圖4a所示。由此可知，非線?

生成的均值為0、標準差為輸入信號最大幅值5%的正態(tài)分布的隨機信號作為噪聲。2.1.1多自由度系統(tǒng)非線性位于不同自由度之間此多自由度系統(tǒng)自由度1和自由度2之間的非線性單元為間隙-飽和特性。間隙-飽和是一種混合非線性，其在同一位置包含間隙和飽和兩種非線性，其中間隙為0.01m，線性剛度為500N/m，飽和值為5N（飽和位移s=0.2m）。通過Matlab仿真，激勵信號分別為10、0.1N。將激勵為0.1N時的頻響函數(shù)作為線性頻響函數(shù)，可以得到該多自由度系統(tǒng)的頻響函數(shù)如圖3所示，計算得到的非線性指標如圖4a所示。由此可知，非線性位于自由度1和2之間，得到不同響應位移下的描述函數(shù)如圖4b所示。通過描述函數(shù)圖形即可判斷非線性類型為間隙-飽和，對該類型非線性描述函數(shù)圖3間隙-飽和非線性的多自由度系統(tǒng)頻響函數(shù)22112sinsin11ksassasvxxxxxx進行曲線擬合，可知參數(shù)：a=0.0099m，k=469.7N/m，s=0.0210m。由此可以看出，對于簡單的多自由度非線性系統(tǒng)，描述函數(shù)法識別非線性單元的位置準確快速，類型正確，參數(shù)具有一定精度。圖4間隙-飽和非線性的多自由度系統(tǒng)非線性指標和描述函數(shù)


本文編號：3301626