[發明專利]非線性隔振系統的邊界辨識方法有效

申請號：	202010411051.9	申請日：	2020-05-15
公開（公告）號：	CN111692269B	公開（公告）日：	2021-04-27
發明（設計）人：	董萬靜;謝坤;李文成	申請（專利權）人：	華中農業大學
主分類號：	F16F15/00	分類號：	F16F15/00
代理公司：	武漢泰山北斗專利代理事務所(特殊普通合伙) 42250	代理人：	程千慧
地址：	430073 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	非線性系統邊界辨識方法
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【說明書】：

本發明涉及一種非線性隔振系統的邊界辨識方法，包括以下步驟：1、測試非線性隔振系統的振動系統的振動信號：y＝x(t)；2、對非線性隔振系統進行頻譜分析，將步驟1的時域信號轉變到頻域信號；3、對頻域信號X(ω)的頻譜特性進行分析，分析譜線的峰值和頻率分布，對其中峰值最大的前M條譜線求峰值隨時間的變化率c(ω)，并計算譜線中幅值超過預設第一閾值X₀的譜線條數N；4、對峰值最大的前M條譜線c(ω)和N進行監測，判斷c(ω)是否超過預設第二閾值c₀，判斷N是否超過預設第三閾值N₀，若N或任意一個c(ω)超過對應閾值則發出報警信號。本發明的方法能夠在系統到達混沌振動邊界之前發出預警，從而可以提前施加控制干涉，使系統能夠持續保持在混沌振動狀態。

技術領域

本發明涉及機械設備低頻振動隔離領域，具體涉及一種非線性隔振系統的邊界辨識方法。

背景技術

機械設備低頻振動隔離一直是一項難題，而非線性隔振系統能夠有效的抑制低頻線譜。但是由于非線性隔振系統本身的混沌參數區域較小，或者難于實現，而非線性隔振系統的工作環境中存在干擾較多，經常會出現較大幅值的擾動，將系統干擾出混沌參數域，重新回到周期運動，因此控制隔振系統，實現其持續的混沌運動具有重要的意義。本專利通過提供一種非線性隔振系統混沌振動邊界的辨識方法，為后續混沌振動的控制提供依據，在邊界辨識的基礎上進行混沌振動控制保持，可以降低控制難度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對混沌振動難以保持的問題，本發明提供一種非線性隔振系統邊界辨識的方法，本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

非線性隔振系統的邊界辨識方法，包括以下步驟：

步驟S1、測試非線性隔振系統的振動系統的振動信號：y＝x(t)，其中t是時間，x(t)是隨時間變化的振動加速度；

步驟S2、對非線性隔振系統進行頻譜分析，將步驟1的時域信號轉變到頻域信號X(ω)，即其中ω為頻率；

步驟S3、對頻域信號X(ω)的頻譜特性進行分析，分析譜線的峰值和頻率分布，每隔一定時間，對其中峰值最大的前M條譜線求峰值隨時間的變化率：

并計算所有譜線中幅值超過預設第一閾值X₀的譜線條數N；

步驟S4、對實時N值和實時峰值最大的前M條譜線的c(ω)進行監測，判斷c(ω)是否超過預設第二閾值c₀，判斷N是否超過預設第三閾值N₀，若N或任意一個c(ω)超過對應閾值則發出報警信號。

進一步的，所述第一閾值X₀、第二閾值c₀和第三閾值N₀根據系統測試結果得到，所述測試方法為：監測非線性隔振系統頻域信號的實時峰值，當非線性隔振系統到達混沌振動邊界時，存儲當時非線性隔振系統頻域信號的譜線最大峰值X_max，計算峰值X_max隨時間的變化率c_max，則X₀＝X_max-a,c₀＝c_max-b,并統計非線性隔振系統頻域信號所有譜線中幅值超過X_max-a的譜線條數N_max，則N₀＝N_max-e,其中，a、b和e根據需要設置。