柔性运动体的非线性振动控制

【摘要】柔性运动体作为一种重要的工程元件广泛应用于国民经济的各个领域。但是它们在运动过程中产生的横向振动会影响到系统的整体性能。本文以粘弹性运动带为研究对象，建立其非线性动力学方程，并以此研究柔性运动体的参激振动及其控制。论文首先采用Kelvin模型描述柔性运动带的粘弹性本构关系，运用Galerkin离散法，得到柔性运动带的非线性微分方程，并通过对运动带在不同轴向速度时横向振动时序图、相图以及幅值谱的分析，揭示其丰富的非线性特征。其次，从理论上分析滑模控制、模糊控制以及模糊滑模控制算法，设计模糊滑模控制器，对柔性运动带的横向振动进行控制，利用Matlab/Simulink进行仿真，仿真结果证明了系统的渐进稳定性和控制算法的鲁棒性。最后，设计实验平台，以不锈钢箔为运动介质，通过实验研究柔性运动带的参激振动和控制。利用TMS320F28335为核心的数字信号处理电路实现模糊滑模控制算法并通过电磁作动器对运动带的横向振动施加控制。基于LabVIEW开发平台设计了振动信号检测分析软件并对振动信号进行分析。实验研究了当系统固有频率为1Hz和2Hz时系统的参激共振现象及其控制情况，实验结果表明参数激励对横向振动的影响及控制方案的有效性。
【作者】周昌丽；
【导师】林红；
【作者基本信息】苏州大学，信号与信息系统，2014，硕士
【关键词】柔性运动体；粘弹性；模糊滑模控制；TMS320F28335；

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