质量－弹簧－带摩擦自激振动系统的分岔特性及其控制研究

摘要：

为了深入研究摩擦自激振动系统的非光滑动力学机理，建立了含有 Stribeck 摩擦模型的具有代表性的质量－弹簧－带摩擦自激振动系统非线性动力学模型。利用数值仿真方法分析了自激振动系统在不同参数下的分岔特性，仿真结果表明：进给速度、阻尼系数和动静摩擦系数比均是影响系统运动状态的主要因素；进给速度较低时系统进行准周期振动，当进给速度达到0．4944时，系统开始出现超临界 Hopf 分岔现象；阻尼系数和动静摩擦系数比变化时系统有与进给速度变化时类似的特性。针对系统中存在的分岔现象，提出了 Washout 滤波器方法对其进行分岔控制。对比引入Washout 滤波器前后系统的相图，得到 Washout 滤波器能使受控系统的自激振动振幅明显减小，拓扑结构得到明显改善，这间接的表明了在原系统中加入 Washout 滤波器设计的非线性控制器对摩擦系统进行分岔控制是一种比较有效的方法。

关键词：自激振动、摩擦模型、Washout 滤波器、分岔控制

分类号：TH113.1

资助基金：国家自然科学基金51275079；中央高校基本业务费专项科研基金N110403009；新世纪优秀人才支持计划NCET －10－0301

在线出版日期：2015-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：28-32,44