摩擦作為一種常見的復(fù)雜非線性物理過程,產(chǎn)生于非理想光滑界面間的相對運動。對于絕大多數(shù)精密機械系統(tǒng)而言,摩擦作用會帶來粘滯阻礙、極限震蕩、能源浪費等負(fù)面效應(yīng),嚴(yán)重制約系統(tǒng)的運行性能與效率。因此,如何全面、準(zhǔn)確地認(rèn)知摩擦過程,并有效地抑制與削弱其負(fù)面效應(yīng),一直是國內(nèi)外關(guān)注與研究的重點。 本文以移動質(zhì)量沿懸臂梁自由運動時的摩擦過程為研究對象。首先基于經(jīng)典摩擦力模型與傅里葉變換理論,將時變特性補償項引入經(jīng)典Stribeck模型,建立了時變補償摩擦模型一；之后利用小波去噪、多自適應(yīng)策略遺傳算法等數(shù)據(jù)處理方法,實現(xiàn)了基于時變補償摩擦模型一的參數(shù)辨識；最后針對模型一的辨識精度不隨補償階數(shù)增加而顯著提高的缺陷,提出了更符合摩擦運動過程的時變補償改進策略,從而建立了時變補償摩擦模型二,數(shù)值計算的結(jié)果驗證了辨識模型的有效性。 通過建立時變補償摩擦模型,運用基于遺傳算法的非線性辨識方法,獲取移動質(zhì)量沿懸臂梁自由運動的摩擦力參數(shù),為懸臂梁動力學(xué)分析提供了關(guān)鍵的阻尼數(shù)據(jù),已應(yīng)用于多個項目研究過程中,取得了有效的結(jié)果。
【學(xué)位單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：TP18;N945.14
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 課題研究目的與意義
        1.1.1 摩擦的背景簡介
        1.1.2 摩擦的模型補償
        1.1.3 移動質(zhì)量沿懸臂梁自由運動摩擦過程
    1.2 非線性摩擦模型
        1.2.1 靜態(tài)摩擦模型
        1.2.2 動態(tài)摩擦模型
    1.3 時變系統(tǒng)特性
    1.4 智能算法研究進展
    1.5 本文研究內(nèi)容
    1.6 本文章節(jié)安排
第二章 移動質(zhì)量沿懸臂梁自由運動摩擦辨識建模
    2.1 前言
    2.2 研究對象簡介
    2.3 經(jīng)典Stribeck辨識建模
        2.3.1 模型簡介
        2.3.2 參數(shù)辨識
    2.4 摩擦模型改進與優(yōu)化
        2.4.1 數(shù)據(jù)分析
        2.4.2 原因分析
    2.5 改進的摩擦辨識模型
        2.5.1 補償模型一
        2.5.2 補償模型二
    2.6 本章小結(jié)
第三章 遺傳算法自適應(yīng)策略優(yōu)化及范例分析
    3.1 經(jīng)典遺傳算法
        3.1.1 遺傳算法的基本概念
        3.1.2 遺傳算法的基本過程
        3.1.3 遺傳算法的基本操作
    3.2 基于自適應(yīng)策略的遺傳算法優(yōu)化
    3.3 算法有效性驗證
        3.3.1 單目標(biāo)多極值驗證
        3.3.2 性能對比分析
    3.4 編碼長度自適應(yīng)探究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 實驗研究
    4.1 實驗環(huán)境
        4.1.1 實驗臺架
        4.1.2 高速攝像系統(tǒng)
        4.1.3 運動分析軟件ProAnlyst
    4.2 數(shù)據(jù)提取與濾波
        4.2.1 數(shù)據(jù)提取
        4.2.2 數(shù)據(jù)濾波
    4.3 參數(shù)辨識
    4.4 性能分析與比照
        4.4.1 辨識算法
        4.4.2 補償模型
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻

【參考文獻】

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本文編號：2872946