两级齿轮减速器非线性振动特性研究

为研究齿轮减速器中齿隙等非线性因素对系统振动特性的影响,建立了包含多齿隙的两级直齿轮减速器的8自由度非线性动力学模型.以一个两级齿轮减速器为例,利用数值方法对建立的非线性微分方程进行了求解,获得了不同参数条件下齿轮副及支撑轴振动响应中的吸引子共存现象,包括简谐与次谐吸引子共存、拟周期与简谐和次谐吸引子共存、简谐与次谐和非简谐吸引子共存、非简谐与混沌吸引子共存、混沌吸引子共存等,并分析了齿轮副的工作状态.结果表明,齿隙等非线性因素使系统的振动具有了丰富的非线性特性,且对齿轮副分离和冲击有很大影响.     

含随机间隙的齿轮非线性系统的全局分析

齿轮非线性系统的初值特性对其最终的运动状态有重要的影响。由于系统中的齿侧间隙的大小是随机分布的．因此在建立含随机间隙和时变啮合刚度的齿轮系统动力学模型的基础上。研究了分析系统非线性随机动力特性的全局初值特性的方法。把系统所在的状态空间转化为胞空间后。用胞的中心点的初值特性来近似表示整个胞的初值特性。齿轮随机非线性系统的胞映射过程是一Markov过程，由映射得到的胞序列构成Markov链，采用Monte-Carlo方法计算出系统的转移概率矩阵。通过研究吸引胞之间的转移概率，得到系统的最终运动形式。最后用随机模拟的数值方法对计算结果进行了验证。证明了该方法的有效性。     

风电齿轮箱齿轮传动系统非线性因素影响分析

针对风力发电机齿轮箱在实际风场中工况复杂的问题,采用集中质量参数法建立了风电齿轮箱传动系统高速级齿轮滚动轴承耦合动力学模型,考虑了传动系统的综合啮合刚度、误差激励、齿面侧隙和轴承径向刚度等非线性影响因素,对1.5 MW风力机齿轮箱传动系统的非线性动力学模型进行了仿真计算分析.采用Runge-Kutta法对模型进行求解得到传动系统的时域波形和幅频响应.结果表明:较小齿面侧隙会使系统出现较大振动响应,随着齿面侧隙增大,系统振动位移减小,会导致系统从周期走向混沌响应;轴承游隙的存在使系统产生混沌响应,呈现出非周期的特征.     

HDS模型在调宽采样控制系统中的应用

对一类脉冲调宽采样控制系统提出了HDS(混合动态系统 )的模型 .这种新模型的优点在于 ,不仅对传统意义下的采样时刻的动态变量进行分析 ,而且可以对任何时刻的状态进行分析 .这里构造了混合状态空间中的不变集 ,证明了系统在HDS意义下的渐近稳定性 .     

磁齿式非线性隔振器的分段动力学特性分析

为研究错位磁齿结构所产生电磁力的分段特性对隔振性能的影响,首先,通过磁路分析给出了电磁负刚度机构的解析模型,并基于此建立了磁齿式非线性隔振系统的动力学模型。然后,采用平均法对隔振系统在定速度幅值基础激励下的动力学特性进行了理论分析,并采用数值方法对其加以验证。最后,以位移传递率作为评价指标,分析了基础激励速度幅值以及阻尼对于动力学特性的影响并通过与等效线性系统的对比评估了其隔振性能。结果表明:磁齿式非线性隔振器分段特性不会使系统隔振性能恶化,相反会使系统的承载能力以及有效工作范围分别得到加强和拓宽。     

HDS模型在调宽采样控制系统中的应用

对一类脉冲调宽采样控制系统提出了HDS（混合动态系统）的模型。这种新模型的优点在于，不仅对传统意义下的采样时刻的动态变量进行分析，而且可以对任何时刻的状态进行分析。这里构造了混合状态空间中的不变集，证明了系统在HDS意义下的渐近稳定性。     

运算放大器的复频域非线性模型

本文提出了一个运算放大器复频域非线性模型的建立方法,并且将该方法所建立的运算放大器模型与实验测量的传递函数特性作了比较。文中所建立的模型适用于非线性系统的非线性方框图等效算法,具有能够连续地模拟系统由小信号工作状态变化到大信号的渐变过程,反映系统的偶次非线性现象等优点。     

采用神经网络滑模控制的齿隙摩擦补偿

基于滞环齿隙模型和集合摩擦模型,建立了齿轮传动系统动力学变结构模型。采用径向基函数(RBF)神经网络和滑模控制构成复合控制器,对系统齿隙、摩擦非线性因素进行了补偿。利用RBF神经网络调节滑模控制器的切换项增益,降低了滑模控制的抖振,提高了补偿效果,仿真结果验证了该方法的可行性。     

新型高齿同步带载荷特性的分析研究

同步带传动是通过带齿与轮齿的啮合传递运动和动力，新型高齿同步带通过优化带齿最佳几何参数，改善带齿受力状态以便提高同步带承载能力。为了验证新型高齿同步带齿形设计参数的正确性，利用非线性有限元法，在充分考虑带齿几何非线性和材料非线性的基础上，对带齿工作过程中的受力状态进行了分析，获得了带齿受载分布规律和最大应力作用位置及数值，为带齿的失效形式分析提供了理论依据，计算结果表明，新型高齿同步带的受载状态得到了极大改善。     

基于有限元的圆锥螺旋MEMS弹簧非线性分析

弹簧作为控制机件运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量的基本机械零件,它的作用在微机电系统（MEMS）中不可替代。设计一种应用于MEMS的圆锥形微弹簧,通过有限元方法对圆锥微弹簧非线性接触状态下,所表现的弹性特性进行了计算,得到微弹簧弹性特性曲线,并对微弹簧的非线性特性进行了分析,结果表明圆锥弹簧的刚度具有明显的非线性。有限元计算结果与理论公式计算结果基本一致,说明了采用有限元方法的可靠性。这种方法的采用对于微弹簧的优化、设计与加工具有实际意义。     

液压系统图解分析

液压系统由各种液压元件组成。由于大多数元件的特性是非线性的,因此利用数学方法计算或分析液压系统的工作状态、特性往往是困难的。本文利用元件特性曲线对液压系统的工作状态、特性进行了图解分析。它与传统的解析分析法相比,具有直观、简捷、物理概念清楚等特点。     

感觉器官信息处理的混沌机理研究

通过应用非线性动力学的方法,发现混沌系统和神经计算之间存在着相似性——系统的非线性以及状态的模拟性．基于这种特性,介绍并讨论了一种模拟神经系统信息处理的混沌电路．实验结果表明,混沌特性可能就是神经生物系统具有对微小波动的敏感性和状态的快速转换性的原因所在．     

扭杆消隙最佳预载力矩的计算机模拟辅助分析

讨论计算机模拟分析方法,以寻求扭杆消隙传动的位置控制系统最佳预载力矩,从而获得期望的阶跃响应性能。文中提出补偿度的概念,克服了由于齿隙等影响带来的计算中的难点。实际应用表明,理论分析对工程设计有一定价值。     

一类具有B-D功能反应项的捕食系统的定性分析

为了解决害虫防防治策略因农业资源有限引起的非线性影响,文中对具有非线性脉冲控制的捕食系统进行了定性分析.利用脉冲微分方程中的Floquet理论,证明了当脉冲周期小于某临界值时,系统的害虫根除周期解是局部渐近稳定的,并利用分支理论得到非平凡周期解的存在性的条件.数值上验证了具有非线性脉冲的系统有非常丰富的动力学性质.     

圆型限制性三体问题中双脉冲地月转移轨道设计研究

基于圆型限制性三体问题模型(CR3BP),提出了一种用于设计双脉冲地月转移轨道的微分数值计算方法。通过分析地月转移过程中航天器的初始和末端状态,利用Newton-Raphson迭代法推导转移轨道的微分校正方程,并采用periapsis截面来估计转移轨道的初始状态;然后以估计的初始状态作为迭代初值,经过微分校正方程的迭代得到准确的初始状态,完成双脉冲地月转移轨道的设计,并解决了空间CR3BP多个未知参数的问题。因此,该方法不仅适用于平面CR3BP,也适用于空间CR3BP的双脉冲转移轨道设计。数值计算结果表明,该方法能有效地进行双脉冲地月转移的数值计算。另外,双脉冲地月轨道和月地返回地球的轨迹是关于x-z平面镜像。     

工业机器人用渐开线少齿差行星齿轮接触强度分析

针对工业机器人用渐开线少齿差行星齿轮易产生接触疲劳、影响齿轮传动性能和使用寿命等缺点,以自主研发的某工业机器人关节减速器齿轮副为研究对象,分析了不同工况下渐开线少齿差行星齿轮的应力应变特性。基于赫兹理论,分析额定负载、极限负载、轻载3种工况下渐开线少齿差行星齿轮的应力应变;考虑齿宽、齿隙和表面粗糙度等因素,建立渐开线少齿差行星齿轮副精确实体模型,采用有限元法分析不同工况下渐开线少齿差行星齿轮的接触应力应变。将理论计算和有限元法的结果进行对比分析发现,两者具有良好的一致性。     

最小燃料消耗的有限推力轨道转移优化设计

介绍了伪光谱方法在空间飞行器轨道转移最优化问题中的应用。文中首先给出了空间飞行器轨道转移最优控制问题模型。然后,应用伪光谱方法将最优控制问题离散化为非线性规划问题,选取各配点上的状态量和控制量作为优化参数。最后应用基于Matlab语言的SNOPT软件包对参数最优化问题进行求解,该软件包对于求解大型非线性规划问题具有很好的收敛性。仿真结果表明伪光谱方法对于空间飞行器转移轨道初始参数取值不敏感,具有一定的鲁棒性。因此,伪光谱方法对于空间飞行器有限推力轨道转移问题的求解是可行的。     

复合行星齿轮传动系统非线性动力学建模与振动特性

为了深入研究复合行星轮系的非线性特性,采用集中质量法建立了一种考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和齿轮副综合啮合误差的复合行星齿轮系统的非线性动力学模型.通过引入相对啮合位移、无量纲时间尺寸和激励频率对非线性动力学模型进行了无量纲处理,消除了系统的刚体位移.基于变步长Gill积分法编写了计算程序,求解了非线性微分方程组的动态响应.最后,综合运用时间历程图、相图、Poincaré映射和功率谱对各类响应进行了比较和分析,研究了系统在不同无量纲激励频率激励时所表现单周期、拟周期、多周期和混沌的非线性特性,结果发现系统蕴含了丰富的非线性特性,存在着拟周期通过锁相进入混沌的途径.     

脉冲调宽型直流伺服放大器

本文主要介绍一种脉冲调宽型直流伺服放大器的实用线路。特点是功放级不用直流稳压电源,用电流反馈来保证放大器特性不受电网负载变化的影响。此放大器输出功率60W,实用于驱动国产SYL-15、SYL-20直流力矩电机在伺服状态下工作。本文还供提了脉冲周期的选择原则,并讨论了脉冲周期对过渡过程的影响问题。     

一类非线性系统动力特性数值研究

线性化分析方法在研究非线性动力系统时精度不高，而且可能会遗漏系统某些重要特性，因此有必要改进该方法。文章采用线性化分析和数值分析相结合的方法研究了具有阻尼的单摆系统的动力特性，其中，线性化分析方法揭示了系统平衡点附近系统的运动特性，从而可以判断系统平衡点的性质；数值分析方法研究了相平面内非线性系统相轨线的特点。研究表明该方法对研究此类非线性系统动力特性具有精度高、计算方便的优点。