直流電機驅動下軋機主傳動機電耦合系統(tǒng)扭振分析及控制.pdf

1、軋機主傳動系統(tǒng)是軋制設備的核心組成部分，在生產過程中經常由于系統(tǒng)故障而出現扭振現象，這對產品的質量和產量影響較大，有時甚至會導致軋制設備的損壞和生產線的停運，因此了解軋制設備的失穩(wěn)機理并提出相應的控制策略具有重要的實際價值。軋機主傳動系統(tǒng)由電氣傳動控制系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)組成，系統(tǒng)的穩(wěn)定性由這兩部分共同決定。本課題以軋機主傳動系統(tǒng)為研究對象，考慮磁性回路下的機電耦合作用從而建立了非線性扭振模型，從系統(tǒng)如何建模到模型特性分析及系統(tǒng)的扭振控制

2、三個方面對軋機非線性扭振系統(tǒng)展開研究，通過理論分析對系統(tǒng)的扭振機理及其控制策略進行了研究，進一步促進了非線性在理論研究和工程應用中的發(fā)展。
　　首先，考慮直流電機機械設備下不飽和磁性回路及軋制設備機電耦合作用，基于Lagrange-Maxwell原理建立了軋機主傳動機電耦合扭振系統(tǒng)的動力學方程。
　　其次，通過Jacobian矩陣和Hurwitz判據分析軋機主傳動機電耦合扭振系統(tǒng)的平衡點，以轉動軸的扭轉剛度為分岔參數，給出系

3、統(tǒng)產生Hopf分岔的充要條件，并分析系統(tǒng)的分岔類型。為控制軋機主傳動系統(tǒng)的分岔引入控制器，以Washout濾波器為控制器，引入Normal Form直接法詳細討論控制器參數對Hopf分岔點位置、分岔類型的影響。
　　最后，采用Lyapunov-Schmidt約化法將高維機電耦合系統(tǒng)降維，得到等價的低維分岔方程，利用奇異性理論研究了系統(tǒng)的靜態(tài)分岔特性。選取扭轉剛度和激勵幅值為研究對象，通過數值方法法研究了系統(tǒng)的分岔圖、最大Lyapu