振动系统同步可靠性研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51175071
项目类别：
面上项目
资助金额：
65.0万
负责人：
李鹤
依托单位：
东北大学
学科分类：
E0503.机械动力学
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
吕春梅；齐星炜；刘杨；李微；王倩倩；王一冰；付世博；闻季丹；
关键词：
同步可靠性灵敏度同步可靠性振动同步

项目摘要

以工程技术部门中广泛应用的多机驱动振动机械的同步问题为研究背景，从可靠性的角度出发，充分考虑多机驱动振动系统中的不确定因素，建立多机驱动振动系统的同步可靠性分析模型，对多机驱动振动系统的非线性动力学机理进行分析；研究振动系统同步运动的误差及其复杂性；研究基于可靠性和非线性动力学的同步稳定性及稳定裕度；提出振动系统同步问题的可靠性分析方法和同步可靠性灵敏度分析方法；给出同步可靠性灵敏度的变化规律，探讨系统参数的改变对同步可靠性的影响。在掌握上述关于多机驱动振动同步可靠性若干理论的基础上，对典型振动同步筛分机械的若干应用问题进行理论、实验研究并实践。本项目的工作不仅可以进一步完善振动同步理论，而且可以为其他领域的同步现象提供新的研究思路与方法，从而使同步研究具有更广泛的物理意义及重要的科学价值。

结项摘要

以工程技术部门中广泛应用的多机驱动振动机械的同步问题为研究背景，从可靠性的角度出发，充分考虑多机驱动振动系统中的不确定因素，建立多机驱动振动系统的同步可靠性分析模型，对多机驱动振动系统的非线性动力学机理进行分析；研究同步可靠性灵敏度的变化规律，探讨系统参数的改变对同步可靠性的影响。.建立了自同步系统的动力学模型，通过引入电机转速瞬时改变系数和相位差瞬时改变系数得到系统运行时的电机耦合转矩。发现系统的运动以耦合转矩的形式反作用于电机，耦合转矩对转速较快的电机起阻力转矩的作用，对转速较慢的电机起驱动转矩的作用，最终使得两个电机速度相同，耦合转矩和两个电机的相位差之余弦成正比。.得出了振动系统自同步运行的必要条件，即系统耦合转矩的最大值大于或等于两个电机的电磁转矩差，两个电机单独运行状态下运行转速相差越大，系统越不容易实现自同步。并利用Routh-Hurwitz准则对系统的稳定性进行了判定，得出为了保证系统的稳定性，两偏心块的相位差角必须在一定范围内。.利用随机区间运算、随机区间的期望计算法和随机区间矩法，得到同步能力系数大于1时，系统可以实现自同步传动。当同步能力系数到达下界值时，振动系统有不能实现自同步传动的可能性。