本文關鍵詞：電液伺服系統(tǒng)非線性動力學行為的理論與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：長期以來，伺服系統(tǒng)中的非線性因素一直困擾著眾多的機械、控制界學者。隨著國際競爭的激烈化，從大功率設備的執(zhí)行機構到電子設備的精密加工都對伺服系統(tǒng)提出了越來越高的性能要求。非線性因素的存在在一定程度上降低了系統(tǒng)的性能，嚴重阻礙了系統(tǒng)性能的進一步提高。因此，為了進一步提高系統(tǒng)的性能就必須減小或者消除非線性因素對系統(tǒng)性能的不利影響，而要達到這個目標就必須對非線性因素的特性和機理進行研究，深刻揭示其對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。 本文以電液伺服系統(tǒng)執(zhí)行機構為主要研究對象，將現(xiàn)代非線性振動理論引入電液伺服系統(tǒng)，并根據非線性動力學原理，重點探究了液壓彈簧力和摩擦力等非線性因素對系統(tǒng)運動特征的影響規(guī)律。對液壓彈簧力和摩擦力以及二者耦合作用的非線性動力學行為進行了建模、分岔與混沌分析，并通過實驗研究對模型的適用性進行了驗證；以揭示伺服系統(tǒng)非線性振動的誘因及執(zhí)行機構運動的非線性動力學本質。 本文通過理論研究、仿真分析及實驗驗證，指出非線性液壓彈簧力作用可以用Duffing方程描述，非線性摩擦力作用可以用Van Der Pol方程描述；提出二者的耦合作用可以用Duffing-Van Der Pol方程描述。發(fā)現(xiàn)電液伺服系統(tǒng)在工作過程中的非線性振動，，是由于非線性液壓彈簧力軟、硬特性引起的“跳躍現(xiàn)象”和非線性摩擦力引起的極限環(huán)型振蕩共同作用的結果。這對提高電液伺服系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，防止系統(tǒng)產生非線性振動有重要的理論指導意義和工程實際意義。
【關鍵詞】：電液伺服系統(tǒng) 非線性液壓彈簧力 非線性摩擦力 非線性動力學行為 非線性振動 跳躍現(xiàn)象 極限環(huán)型振蕩 混沌運動
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題來源及研究背景10
• 1.2 研究的目的和意義10-11
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀及分析11-20
• 1.3.1 伺服系統(tǒng)動態(tài)特性研究現(xiàn)狀及分析11-14
• 1.3.2 非線性動力學研究現(xiàn)狀及分析14-16
• 1.3.3 非線性動力學研究方法16-20
• 1.4 本文的主要研究內容20-22
• 第2章 非線性液壓彈簧力及其非線性動態(tài)特征22-38
• 2.1 執(zhí)行機構動力學模型22-23
• 2.2 非線性液壓彈簧力23-24
• 2.3 液壓彈簧力非線性動態(tài)特征24
• 2.4 Duffing 方程的類型24-25
• 2.5 Duffing 方程的解析解25-28
• 2.5.1 “諧波平衡法”求解方程26
• 2.5.2 解分析26-28
• 2.6 Duffing 方程的分岔特性研究與混沌分析28-31
• 2.6.1 軟特性 Duffing 方程的分岔特性研究28-29
• 2.6.2 硬特性 Duffing 方程的分岔特性研究29-31
• 2.6.3 軟、硬特性 Duffing 方程的分岔特性與混沌分析31
• 2.7 Duffing 方程的數(shù)值仿真31-37
• 2.7.1 Duffing 方程數(shù)值仿真模型31-32
• 2.7.2 軟特性 Duffing 方程仿真32-34
• 2.7.3 硬特性 Duffing 方程仿真34-37
• 2.7.4 軟、硬特性 Duffing 方程仿真結果分析37
• 2.8 本章小結37-38
• 第3章 非線性摩擦力及其非線性動態(tài)特征38-54
• 3.1 摩擦特性和摩擦模型38-41
• 3.1.1 摩擦力特性38-39
• 3.1.2 摩擦力模型39-41
• 3.2 非線性摩擦力41
• 3.3 摩擦力非線性動態(tài)特征41-44
• 3.4 Van Der Pol 方程的解析解44-45
• 3.4.1 自由振動 Van Der Pol 方程的解析解44-45
• 3.4.2 受迫振動 Van Der Pol 方程的解析解45
• 3.5 Van Der Pol 方程的分岔特性研究與混沌分析45-47
• 3.6 Van Der Pol 方程的數(shù)值仿真47-53
• 3.6.1 Van Der Pol 方程數(shù)值仿真模型47-48
• 3.6.2 自由振動 Van Der Pol 方程仿真48-49
• 3.6.3 受迫振動 Van Der Pol 方程仿真49-53
• 3.6.4 Van Der Pol 方程仿真結果分析53
• 3.7 本章小結53-54
• 第4章 非線性液壓彈簧力和非線性摩擦力耦合特性54-72
• 4.1 耦合非線性動態(tài)特征54
• 4.2 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)的類型54
• 4.3 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)的分岔特性研究與混沌分析54-59
• 4.3.1 軟特性 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)的分岔特性研究55-57
• 4.3.2 硬特性 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)的分岔特性研究57-59
• 4.3.3 軟、硬特性 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)的分岔特性與混沌分析59
• 4.4 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)的數(shù)值仿真59-70
• 4.4.1 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)數(shù)值仿真模型59-60
• 4.4.2 軟特性 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)仿真60-66
• 4.4.3 硬特性 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)仿真66-70
• 4.4.4 Duffing-Van Der Pol 耦合系統(tǒng)仿真結果分析70
• 4.5 本章小結70-72
• 第5章 電液伺服系統(tǒng)非線性動態(tài)特征實驗研究72-110
• 5.1 電液伺服系統(tǒng)振動測試實驗系統(tǒng)72-76
• 5.1.1 實驗系統(tǒng)組成72-74
• 5.1.2 基于虛擬儀器的計算機控制及數(shù)據采集系統(tǒng)74-76
• 5.2 電液伺服系統(tǒng)振動測試信號的采集76-78
• 5.2.1 傳感器校正76-77
• 5.2.2 振動信號的采集77-78
• 5.3 電液伺服系統(tǒng)振動測試信號處理78-83
• 5.3.1 方案擬定78-79
• 5.3.2 零均值處理79-80
• 5.3.3 小波消噪80-81
• 5.3.4 頻域積分81-83
• 5.3.5 非線性動力學行為研究83
• 5.4 電液伺服系統(tǒng)振動測試實驗結果分析83-107
• 5.4.1 供油壓力不同時結果分析83-95
• 5.4.2 閥口開度不同時結果分析95-102
• 5.4.3 混沌現(xiàn)象及其發(fā)生的原因分析102-107
• 5.5 本章小結107-110
• 結論110-112
• 參考文獻112-118
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果118-120
• 致謝120-121
• 作者簡介121

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 孫保蒼;葉啟海;邱飛宇;;含松動與碰摩的轉子-軸承系統(tǒng)非線性行為分析[J];潤滑與密封;2007年05期

2 高翔,馮正進;電液伺服系統(tǒng)研究中的非線性分析方法[J];上海交通大學學報;2002年03期

3 李高杰;徐偉;王亮;馮進鈐;;雙邊約束條件下隨機van der Pol系統(tǒng)的分岔研究[J];物理學報;2008年04期

4 吳勝強,李明;Duffing振子混沌運動的數(shù)值仿真分析[J];邢臺職業(yè)技術學院學報;2004年05期

5 劉強,爾聯(lián)潔,劉金琨;摩擦非線性環(huán)節(jié)的特性、建模與控制補償綜述[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2002年11期

6 陳予恕;曹登慶;吳志強;;非線性動力學理論及其在機械系統(tǒng)中應用的若干進展[J];宇航學報;2007年04期

7 張二巖;;工程應用液壓伺服系統(tǒng)仿真[J];液壓氣動與密封;2011年10期

8 楊安元,楊雪;液壓系統(tǒng)的減振方法研究[J];液壓與氣動;2004年02期

9 葛曉寧;林義忠;;液壓系統(tǒng)故障診斷的研究概況與發(fā)展趨勢[J];液壓與氣動;2008年07期

10 符五久;;Duffing-Van der pol系統(tǒng)的Hopf分岔[J];振動與沖擊;2010年07期

  本文關鍵詞：電液伺服系統(tǒng)非線性動力學行為的理論與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：340266