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非线性蛇簧联轴器状态观测器方法

2021-03-16 09:36:35

非线性蛇簧联轴器状态观测器方法

根据状态观测器理论,给出状态观测器控制对应算法。利用此方法对非线性蛇簧联轴器混沌系统进行了仿真研究,基于状态观测器的混沌反馈控制方法具有有力的的稳定控制能力,该方法适合于被控系统的混沌状态不可能全部直接测量,或状态反馈不可能物理实现的情况下,用重构状态代替真实状态组成状态反馈,将系统调整到正常的工作状态。具有重要的实际工程应用价值。


随着我国工业生产的高速发展,在主传动系统和工作机之间以及工作机与工作机之间,对联轴器的性能要求越来越高,非线性蛇簧联轴器在挠性联轴器中具有领 先地位。非线性蛇簧联轴器的簧片缠绕在两半联轴器的轮齿上,是一种结构优良的金属弹性联轴器,通过蛇形弹簧片传递运动和扭矩,它有许多优点。例如,当发生共振时,可以自动地中断振幅的危险长,使整个系统平稳运转;传递载荷范围很大;在很大范围内能对两联接轴间在使用和安装中所产生的轴向、径向和扭转偏差进行补偿。因此,这种联轴器在航天航空、钢铁冶金等工业设备中被广泛地使用。


将非线性蛇簧联轴器放入系统中,应用状态观测器方法实现对非线性蛇簧联轴器的混沌控制。应用全阶状态观测器对非线性蛇簧联轴器混沌系统进行控制,把受迫混沌振子转换成Brunovsky标准形式,然后根据该标准形式设计观测器。这里的控制目标有两个,其一是通过控制输入来适当地改变给定混沌系统的动态已获得期望的系统行为。即,使系统从混沌状态变成周期状态或者从非线性蛇簧联轴器周期状态变为混沌状态。如果被控系统的行为依赖于系统的某一参数,并且如果系统动态相对于这些参数的分岔结构已知,那么,通过适当的输入,调整这些参数就能获得期望的控制效果。其二是使混沌系统跟踪指定的参考轨迹。采用状态观测器来估计被控系统的状态,然后将这些状态估计用于反馈以改变被控系统的动态。