《鏈式運動單索振動抑制與索力調節的耦合控制研究》是依託華南農業大學，由李君擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鏈式運動單索振動抑制與索力調節的耦合控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李君
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鏈式單索貨運系統的牽引鏈索由水平鏈環與垂直鏈環交錯連線而成，相鄰鏈環分別用來傳動和連線掛鈎。牽引鏈索在軸向行進過程中處於非穩態，會不可避免地產生橫向周期性激振，風荷載作用會使激振運動更趨複雜。本項目旨在研究風荷載作用下運動鏈索的橫向振動和索力調節的耦合控制技術，通過對風荷載作用下鏈式單索系統的非線性動力學特性研究，明確風荷載下運動鏈索平衡構形穩定機理，建立運動鏈索-邊界振動控制器的耦合振動模型，並基於耦合振動模型－動力學特性－穩定性控制的多層次分析方法，分別套用模糊控制和自適應控制方法來設計運動鏈索的索力調節與橫向振動耦合控制器，以有效抑制運動鏈索橫向振動以及合理調節鏈索軸向張力。本研究的順利實施，為複雜單索系統的運行控制提供新思路，具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
鏈式單索系統在複雜地形的丘陵山地貨物運輸套用廣泛。牽引鏈索在軸向行進過程中處於非穩態，會不可避免地產生橫向周期性激振，風荷載作用會使激振運動更趨複雜。為抑制行進鏈單的橫向振動，需對不同條件下的振動特性進行數學表征，研究有效的減振方法。 本項目基於哈密爾頓方程建立了複雜工況下行進鏈索橫向振動線性動力學模型，對邊界條件的多邊形效應所產生的激勵進行了研究, 獲得了主要參數對鏈索橫向振動幅頻特性的影響規律。分析了橫縱向激勵條件下鏈式運動單索的耦合效應，構建了多跨耦合行進鏈索非線性動力學方程。基於多體動力學理論，構造了風荷載作用下鏈式運動單索的橫向非線性振動數學模型。利用Lyapunov方法完成了運動鏈索橫向振動閉環系統的漸近穩定性研究，構建了無風載以及時變張力條件下的運動鏈索控制數學模型，設計了相應的自適應控制律。通過對風荷載作用下鏈式單索系統的非線性動力學特性研究，明確了風荷載下運動鏈索平衡構形穩定機理，建立了運動鏈索—邊界振動控制器的耦合振動模型。開發了兩種運動鏈索主動減振裝置，通過電動作動器輸出橫向減振用控制力。設計了一種組合風場實驗平台，用於研究風載荷對振動特性的影響。基於耦合振動模型－動力學特性－穩定性控制的關聯分析方法，套用模糊PID控制設計了運動鏈索的索力調節器，通過與橫向振動控制器進行自適應耦合控制，有效抑制了運動鏈索橫向振動以及合理調節鏈索軸向張力。 本項目研究為風雨載荷運動鏈索的振動分析與穩定性控制提供了依據，在懸索類結構研究領域具有理論意義和套用價值。
