基于次级通道在线辨识的齿轮传动系统振动主动控制研究
[Abstract]:As a universal part, gear is an important transmission device in various mechanical equipment systems, and plays a very important role in machinery, transportation, chemical industry, aviation, aerospace, ship and other industries. In practical application, there are inevitable manufacturing and installation errors, and the gear teeth will deform under the action of load. These errors and deformation destroy the meshing relation of gear transmission, make the position of gear meshing deviate from its theoretical position, and make the instantaneous transmission ratio change, resulting in the collision and impact between teeth. The internal excitation of gear meshing is formed, resulting in vibration and noise. Combined with the application of piezoelectric intelligent material, the active control technology is applied to the vibration control of gear meshing transmission system. Based on the idea of active control of axial transverse vibration, a kind of active control structure in gear box is proposed. The vibration response caused by error excitation is controlled more directly by active control force. Based on the design idea of series piezoelectric plates in mechanics and parallel in electricity, a piezoelectric pile actuator is constructed. Based on FxLMS adaptive filtering algorithm, the bending vibration of gear shaft is controlled by the displacement of actuator output. Then the aim of attenuating vibration and noise is achieved. The specific work includes the following aspects: 1) the mathematical model of three degrees of freedom vibration of spur gear is established by means of concentrated mass method, and the dynamic response characteristics of gear system are analyzed based on this model, which lays a foundation for active control. The effects of excitation frequency, load and damping on the vibration state and meshing form of gear are analyzed, and the linear model and nonlinear model are compared. The difference between time-varying stiffness model and time-invariant stiffness model in dynamic analysis. 2) based on the concept of lateral vibration of control shaft, a new active vibration control structure for gear transmission system is proposed. The mathematical model of active control structure is established by finite element method, which lays a foundation for simulation research. The basic principle of FxLMS adaptive filtering algorithm is expounded, and the active control simulation is carried out with FxLMS algorithm. The influence of secondary channel error and reference signal on the convergence performance and stability of FxLMS algorithm is analyzed. 3) the reason for on-line identification of secondary channel is analyzed, and several algorithms for on-line identification of additional random signals are discussed. The performance characteristics are analyzed, and the active control simulation is carried out. The DLMS algorithm is applied to the active vibration control, and the adaptive method is used to estimate the delay of the secondary channel. 4) an experimental platform for active vibration control of the gear transmission system is built. Active vibration control is studied. First, the secondary channel model is studied under off-line condition, and the method of obtaining reference signal by adaptive notch is verified experimentally. Then the corresponding controller is designed and the active vibration control experiment is carried out to verify the validity of the active control algorithm and structure.
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH132.41;TB535
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