[發明專利]一種基于頻率俘獲的雙激振電機同步特性分析方法

在審

• 申請號: 201710423851.0
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107194105A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 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。

目前，國內外學者對電機驅動的空間單質體振動系統的同步特性進行了大量的研究工作，并取得了一定的研究成果。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。

振動機械的工作頻率，即激振電機的激振頻率，與振動系統固有頻率的關系一直備受關注?，F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。

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分析方法，該方法解決了具有雙激振電機驅動的雙質體不對稱滯回振動模型在頻率俘獲情況下雙激振電機的同步運轉和系統同步穩定性的分析問題。

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分析方法，包括：

S1.根據不對稱滯回模型，建立雙激振電機驅動的雙質體非線性振動系統動力學模型；

S2.根據雙激振電機驅動的雙質體非線性振動系統動力學模型，對雙激振電機驅動的雙質體非線性振動系統在頻率俘獲情況下的同步特性進行分析。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述步驟S1中，根據非線性振動系統的振動位移、滯回剛度和不對稱滯回力，建立不對稱滯回模型。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述步驟S1中，不對稱滯回模型包括以滯回剛度為斜率的上升階段、水平階段、以滯回剛度為斜率的下降階段和水平復原四個階段。

具體地，不對稱滯回模型為：

式中，x為非線性振動系統的振動位移，f(x)為不對稱滯回力，k′為滯回剛度，其中A點的坐標為(x_A,f_A)，B點的坐標為(x_B,f_B)，C點的坐標為(x_C,f_C)，D點的坐標為(0,0)。且f_A＝f_B，x_A＝x_B-x_C。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述步驟S1中，雙質體非線性振動系統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。

作為上述技術方案的進一步改進方案，所述步驟S1中，雙激振電機驅動的雙質體非線性振動系統動力學模型包括：