学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

轧机主传动耦合系统振动特性及时滞反馈控制研究

作　者: 李雪
导　师: 李雅倩；刘爽
学　校: 燕山大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 轧机主转动系统扭振机电耦合多时滞反馈分岔混沌
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

轧机轧制生产中频繁出现的扭振失稳现象会降低生产效率及产品质量，严重时会造成设备损坏事故，因此关于轧机系统扭转振动问题的研究具有重要的现实意义。本课题以轧机主传动系统为研究对象，深入研究多时滞反馈对轧机非线性扭振系统的动力学性能影响；并从机电耦合角度，研究电磁刚度和电磁阻尼对分岔、混沌运动的控制规律，通过数值仿真验证理论研究的正确性，进一步完善了轧机振动理论及控制方法。首先，考虑一类非线性粘滑摩擦力，建立耦合的轧机非线性扭振系统模型。研究引入两个不同状态变量的多时滞反馈后系统的动力学行为，借助直接法(DM)确定系统的特征根和时滞稳定区域，分析时滞比和时滞反馈增益与时滞稳定区间的关系。采用规范形与中心流形理论判断系统的Hopf分岔方向及稳定性。最后利用数值模拟验证结论的正确性。其次，建立一类两质量轧机非线性扭振系统的动力学方程。当系统在外激励作用下处于混沌状态时，考虑引入多时滞反馈对系统的混沌运动进行控制。应用Melnikov理论给出系统在Smale意义下的混沌临界条件，研究了多时滞反馈对系统运动及混沌临界阀值的影响规律。并结合系统相图、Poincare截面图和功率谱分析多时滞反馈参数对系统混沌运动的控制作用。最后，从机电耦合角度出发，根据能量法建立轧机主传动机电耦合动力学方程。研究电磁刚度和电磁阻尼对轧机主传动机电耦合系统的非线性动力学性能影响。选取电磁刚度和电磁阻尼为分岔参数，利用多尺度法确定系统在外激励作用下的Hopf分岔点。采用数值方法，通过分岔图、Lyapunov指数图和Poincare截面图分别研究电磁刚度和电磁阻尼对系统混沌运动的影响。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-18
  1.1 课题研究的背景和意义  10-11
  1.2 时滞动力学系统概述  11-12
  1.3 机电耦合系统概述  12
  1.4 课题研究现状  12-17
    1.4.1 扭振控制研究现状  12-14
    1.4.2 时滞反馈控制研究现状  14-15
    1.4.3 机电耦合系统研究现状  15-17
  1.5 本文的主要内容  17-18
第2章轧机主传动耦合系统分岔及多时滞反馈控制  18-31
  2.1 引言  18
  2.2 轧机主传动耦合系统扭振模型  18-20
  2.3 多时滞反馈控制  20-30
    2.3.1 时滞稳定区间分析  20-24
    2.3.2 Hopf 分岔分析  24-28
    2.3.3 数值模拟  28-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章轧机主传动系统混沌运动及多时滞反馈控制  31-41
  3.1 引言  31
  3.2 轧机主传动系统扭振模型  31-32
  3.3 混沌临界条件  32-34
  3.4 数值分析  34-39
    3.4.1 未受控系统混沌运动  34-35
    3.4.2 多时滞反馈控制  35-39
  3.5 本章小结  39-41
第4章轧机机电耦合扭振系统的分岔与混沌分析  41-51
  4.1 引言  41
  4.2 轧机机电耦合系统扭振模型  41-44
  4.3 机电耦合扭振系统的摄动分析  44-46
  4.4 机电耦合扭振系统的动力学性能分析  46-50
    4.4.1 系统 Hopf 分岔分析  46-47
    4.4.2 系统的混沌数值研究  47-50
  4.5 本章小结  50-51
结论  51-53
参考文献  53-59
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  59-60
致谢  60-61
作者简介  61

轧机主传动耦合系统振动特性及时滞反馈控制研究

内容摘要

全文目录

相似论文