[發明專利]基于頻率俘獲的雙激振電機同步特性仿真分析方法

在審

• 申請號: 201710423539.1
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107330156A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 張楠
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及雙激振電機驅動的雙質體非線性振動系統技術領域，更具體地，涉及一種基于頻率俘獲的雙激振電機同步特性仿真分析方法。

背景技術

實際工程中大部分的機械振動都是非理想的非線性振動系統，非線性振動通常是指恢復力與位移不成線性比例或阻尼力與速度不成線性比例的系統的振動。頻率俘獲是指非線性振動系統的激振頻率接近系統固有頻率時，激振頻率被固有頻率所俘獲的現象，即激振頻率與固有頻率進入同步狀態，頻率俘獲情況下的系統能夠利用小的激振力獲得較大的振幅，提高其工作效率。

多激振電機驅動的振動壓實系統在壓實土壤過程中，土體對振動體的恢復力與其位移之間形成的滯回環是不對稱的，這種在應力應變關系曲線上的不對稱滯回特性對系統的振動響應有很大影響，須保證多激振電機的同步運轉才能實現系統同步運動穩定性，進而保證振動機械的工作性能。

現有的振動實壓類工程機械，為保證多激振電機能實現同步運轉穩定和系統振幅穩定性，傳統的振動機械大部分都工作在遠超共振狀態，現有振動系統的同步設計理論多是針對遠超共振單質體振動系統的振動同步理論，而多激振電機驅動的雙質體振動系統的同步運轉特性分析缺少準確實用的分析理論。

目前針對多激振電機實現同步運轉和系統振幅穩定性的分析理論推導過程繁瑣，人員工作量大，準確度不夠理想，而且不能及時有效地解決自同步系統在實際工作過程中的問題，使得工程實際中試驗的成本較高。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于頻率俘獲的雙激振電機同步特性仿真分析方法，該方法可解決現有多激振電機的同步運轉和系統振幅穩定性分析問題。

根據本發明的技術方案，提供一種基于頻率俘獲的雙激振電機同步特性仿真分析方法，包括：

S1.根據雙激振電機驅動的雙質體振動系統，建立雙激振電機驅動的雙質體振動系統的計算機仿真模型；

S2.基于計算機仿真模型，設置系統參數和初始輸入信號，對雙激振電機驅動的雙質體振動系統進行模型仿真；

S3.根據仿真結果，對雙激振電機驅動的雙質體振動系統在頻率俘獲情況下的雙激振電機同步運轉和系統穩定性進行分析。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述步驟S1中，包括：

S11.根據雙激振電機驅動的雙質體振動系統，建立雙激振電機驅動的雙質體振動系統的數學模型；

S12.根據雙激振電機驅動的雙質體振動系統的數學模型，建立雙激振電機驅動的雙質體振動系統的計算機仿真模型。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述步驟S11中，根據雙激振電機驅動的雙質體振動系統，建立雙激振電機驅動的雙質體振動系統模型，再根據系統模型建立雙激振電機驅動的雙質體振動系統的數學模型。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述雙激振電機驅動的雙質體振動系統模型包括第一質體和第二質體，第二質體包括振動體和設置在振動體內的兩個偏心轉子，兩個偏心轉子分別繞各自的回轉軸心旋轉；兩個偏心轉子的質量、旋轉半徑、回轉阻尼及轉動慣量均相同。

具體地，所述雙激振電機驅動的雙質體振動系統數學模型為：