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轴向运动弦线横向振动控制的自适应方法 总被引:2,自引:0,他引:2
对轴向运动弦线和作动器组成的耦合系统的横向振动控制进行研究。此系统被作动器分成未控和受控两部分,通过作用在作动器上的控制力对受控部分进行主动控制。分析未控弦线的横向振动的有界性。采用Lyapunov 方法获得自适应控制规律,并证实受控弦线横向振动的渐近稳定性。在初始扰动和激励力作用下,通过数值仿真证实控制规律的有效性。 相似文献
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多楔带传动系统带横向振动的计算和控制是研究的难点。文中分别将带简化为弦线模型和梁模型,计算了典型三带轮多楔带传动系统中带横向振动的幅值;将基于弦线模型的带横向振动求解结果与梁模型结果对比分析,探讨在带横向振动的计算中用弦线模型替代梁模型的可行性;并以稳定状态下带横向振动幅值最小和弦线模型与梁模型结果之间相对误差最小为目标,通过优化带的各设计参数,实现对带横向振动的控制。 相似文献
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轴向加速度运动弦线横向振动的数值计算方法 总被引:8,自引:0,他引:8
讨论轴向加速度运动弦线横向振动的数学模型、数值计算方法等问题。基于Coriolis加速度和Iagrangian应力公式,利用Newton第二定律导出轴向加速度运动弦线横向振动的动力学模型;通过线性变换将方程化为一阶无量纲的非线性微分方程组;并利用Crank-Nicoson的中点离散技巧,给出运动方程的单步二阶差分方法;算法把对运动方程和本构方程分别离散,使之可以用于不同本构的运动弦线的数值仿真。且方法对线性问题绝对稳定,对非线性问题也有较好的稳定性。作为应用实例,利用该方法对一类加速度运动弦线的横向振动进行数值仿真,利用弹性弦线的守衡公式检验数值结果的精度。并利用给出的数值方法分析速度、加速度、弹性模量等参数对弦线横向振动的影响。 相似文献
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文中主要给出了轴向运动弦线、梁和板的一般动力学方程,总结了轴向运动体系横向振动分析与控制问题的研究现状。首先,轴向运动弦线横向振动分析与控制的研究起步较早,成果也很丰富。其次,考虑抗弯刚度,轴向运动弦线即可模型化轴向运动梁,轴向运动梁横向振动分析的研究成果相对较多,但在振动控制问题的研究上较少。最后,考虑一维轴向运动梁的宽度,将其扩展到二维即是轴向运动板模型,轴向运动板的研究起步较晚,在振动分析与控制上的研究成果也比较有限。 相似文献
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首先运用鲁棒控制理论中状态反馈的H∞控制,对轮带系统作动器的角位移和角速度进行调控,实现了对轴向运动皮带横向振动的位移和角速度的控制。然后运用MATLAB进行仿真,对该控制方法的有效性进行了验证。结果表明,该方法解决了轴向运动弦线横向振动系统的不确定系统鲁棒镇定控制器的设计难题,保证了控制器的有效性、可靠性和实用性。 相似文献
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采用壳体理论分析均匀流管理,用管壁点振强沿厚积分得到单位宽度能量流的方式,推导出管道作自由振动时管壁和流体中的能量表达式,以能量比的形式均匀流管自由振动时的能量分布特性进行分析,确定了振动能量的传递形式和路径,为控制管路系统的振动传递并实测振动能量提供必要参数。 相似文献
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摆轮游丝系统是机械手表的核心部分,起到计时基准的作用。机械手表属于振动计时仪器,它的基本工作原理是利用一个周期恒定的、持续振动的振动系统,振动系统的振动周期乘以被测过程内的振动次数,就得到该过程经历的时间,时间=振动周期×振动次数,而振动系统在机械手表里就是我们常见到的摆轮游丝系统。摆轮游丝系统持续不断地振动,并且准确地计算出其振动次数,就可以计算出所经过的时间。但是摆轮游丝系统在外界因素的影响下,摆动的幅度将逐渐衰减甚至最后停止不动,为了使其不衰减地持续振动就必须定期地给摆轮游丝系统补充能量。机械手表中的能量来自于原动系统,同时通过机心内部的主传动系统将能量周期性地补充给摆轮游丝系统,而此过程是通过擒纵机构实现的。 相似文献
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实际工程中有许多同时含有粘滞阻尼和干摩擦阻尼的振动系统需要对其进行振动控制,以减少因此带来的结构损伤。依据频响仿真,结果表明经过一个暂态过程后,主振动系统振动为零。运用此方法对某化工厂苯加氢管道振动进行了治理,使其加速度响应降到了原来的1/10,达到了较好的振动控制效果。 相似文献
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Adaptive vibration control is investigated for axially moving strings with a tensioner. The tensioner is treated as an actuator. The Lyapunov analysis is employed to design a control law that asymptotically stabilizes the string. The proposed controller can estimate the parameters online. The Lyapunov stability guarantees the convergence of the transverse vibration of the controlled span of the string as well as the estimation error of the unknown parameters to zero. The proposed controller is numerically tested for the string under initial and external disturbances. Simulation results demonstrate the effectiveness of the controller. 相似文献
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Jeng-Sheng Huang Jinn-Wen Wu Pai-Yat Lu 《International Journal of Mechanical Sciences》2002,44(9):1893-1906
In this paper, we present the optimal gain for the boundary control of moving string system with which the transverse vibration decays with the largest negative exponent to zero exponentially. Also we use semi-difference scheme to convert the system to a lumped system and prove that the latter system is exponentially stable. For the case that moving string system does not have boundary control, we prove that every solution of the system is bounded and the total mechanical energy is changing periodically. 相似文献
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多楔带传动系统轮——带振动的实测与计算方法研究 总被引:4,自引:0,他引:4
以一典型的由驱动轮、从动轮、张紧器和多楔带组成的三轮—带系统为研究对象,并对多楔带传动系统中轮的旋转振动、带的横向振动、张紧臂的摆动角度进行实测。针对三轮—带传动系统轮—带耦合振动,建立相应的数学模型。模型中,将带简化为轴向运动弦线,计算时应用Garlerkin法将带的时间—空间连续方程离散成为时间函数与空间函数之积。计算从动轮旋转角度波动、从动轮—带的滑移率、带段中点的横向振动位移、带横向振动的固有频率,并和试验值进行对比分析。结果表明,计算值与实测值吻合较好,从而计算模型和测试方法的正确性得到验证。该测试方法和计算方法对诸如发动机前端附件驱动系统等复杂的多楔带附件驱动系统动态特性的设计具有参考价值。 相似文献
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研究轴向运动带的横向和纵向自由振动问题。利用Hamilton原理,建立轴向运动带横向和纵向自由振动的耦合动力学模型。基于Galerkin方法对轴向运动带系统模型的状态变量作离散,得到带有非线性项的常微分方程组。通过数值仿真,给出轴向运动带的横向振动与纵向振动比较,轴向运动速度对带的横向振动和纵向振动的影响,以及初张力对带的横向振动和纵向振动的影响。 相似文献
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轴向运动矩形板的谐波共振与稳定性分析 总被引:1,自引:0,他引:1
针对轴向运动矩形薄板的非线性振动问题,在给出薄板运动的动能和应变能的基础上,应用哈密顿变分原理,推得几何非线性下轴向运动薄板的非线性振动方程。通过位移函数和应力函数的设定,并应用伽辽金积分法,得到四边简支边界约束条件下受横向激励载荷作用轴向运动薄板的达芬型振动方程。利用多尺度法对系统的非线性谐波共振问题进行求解,得到稳态运动下关于共振幅值的幅频响应方程。依据李雅普诺夫运动稳定性理论对定常解的稳定性进行分析,得到解的稳定性判别式。通过数值算例,得到不同横向载荷和轴向速度下共振幅值的变化规律曲线图以及对应的相图,讨论分岔点变化以及倍周期运动规律,分析横向激励载荷和轴向运动速度对系统非线性动力学行为的影响。 相似文献
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Rong-Fong Fung Jeng-Sheng Huang Yun-Chen Wang Rong-Tai Yang 《International Journal of Mechanical Sciences》1998,40(6):493-506
In recent years, the variable structure control (VSC) method is widely exploited for suppressing vibration. The reduction of vibration in an axially moving string can improve productive quality and enhance competitive ability. Our object of this paper is not only to supress vibration of the string, but also to achieve the command in a shorter time. The controllers, like VSC, fuzzy, neuro-network and so on, have not achieved all the requirements of transient and steady-state situations; nevertheless, combining the advantages of different controllers is inevitable today. In our research, it is both to propose more cost-saving controllers and to achieve not only suppressions of vibration string but decreasing time for transient and steady-state situations. 相似文献
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An H∞ method for the vibration control of an iron cantilever beam with axial velocity using the noncontact force by permanent magnets is proposed in the paper. The transverse vibration equation of the axially moving cantilever beam with a tip mass is derived by D'Alembert's principle and then updated by experiments. An experimental platform and a magnetic control system are introduced. The properties of the force between the magnet and the beam have been determined by theoretic analysis and tests. The H∞ control strategy for the suppression of the beam transverse vibration by initial deformation excitations is put forward. The control method can be used for the beam with constant length or varying length. Numerical simulation and actual experiments are implemented. The results show that the control method is effective and the simulations fit well with the experiments. 相似文献
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Chang Won Kim Keum Shik Hong Hahn Park 《Journal of Mechanical Science and Technology》2005,19(1):40-50
In this paper, an active vibration control of a translating tensioned string with the use of an electro-hydraulic servo mechanism
at the right boundary is investigated. The equations of motion of the string are derived by using Hamilton’s principle for
the systems with changing mass. The control objective is to suppress the transverse vibrations of the string via a rightboundary
control. An energy-based right-boundary control law, generating a specific current input to the servo-valve, is derived. It
is revealed that a time-varying boundary force, as a function of the slope of the string at the right end and a suitably chosen
damping coefficient of the actuator, can successfully suppress the transverse vibrations. The exponential stability of the
closed loop system is proved. The effectiveness of the proposed control law is demonstrated via simulations. 相似文献
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