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分数阶阻尼悬架系统时滞吸振控制研究
| 论文题名： | 分数阶阻尼悬架系统时滞吸振控制研究 |
| 关键词： | 时滞减振;阻尼悬架系统;稳定性分析;吸振控制 |
| 摘要： | 时滞减振理论的提出距今为止已有将近三十年的时间，其相关理论在抑制线性、非线性系统的振动方面取得了较为丰硕的成果，时滞减振思想已经较为成熟，尽管分数阶微积分理论的提出时间较短，但其在描述粘弹性材料的本构关系方面具有整数阶微积分所不可比拟的优越性。悬架系统作为一种典型的振动系统，具有一定的代表性，而且因其比较贴近人们的日常生活，减振需求也较为迫切，为此本文基于汽车悬架系统进行了一系列的研究。 首先建立了考虑时滞的分数阶天棚阻尼悬架系统的数学模型，并通过对其动力学方程的运算确定了该系统的特征方程，采用高哲算法对分数阶天棚阻尼悬架系统的稳定性进行了分析，一方面证明了高哲算法在分数阶时滞系统的稳定性分析方面的实用性，另一方面也证明了时滞作为一种不利因素，在设计控制策略时必须进行适当的考虑，忽视它的存在，可能会产生某些不良后果。 其次介绍了时滞动力吸振器的减振原理，利用以电池作为时滞动力吸振器的电动汽车为例，研究了时滞动力吸振器在分数阶微积分描述的悬架系统中的减振效果，研究结果表明在保证主系统稳定的同时运用时滞减振理论依然可以达到比较理想的减振效果。 最后基于对整数阶时滞动力吸振器的减振原理和对高哲算法的理解，提出了一种分数阶时滞动力吸振器，并通过对高哲算法的逆推提出了确定吸振器控制参数的求解方法，而后利用数值仿真结果证明，该分数阶时滞动力吸振器由于具有主动调谐功能，使其无论在主系统的共振频率点还是其它频率点处都能使主系统的振幅大幅度减少。 本文是在对时滞减振理论充分理解的基础上完成，其中引入了分数阶微积分理论保证了研究内容的先进性，同时提出的两个理论相结合的分数阶时滞动力吸振器无异于对时滞减振理论在分数阶微积分领域的发展起到了抛砖引玉的效果。 |
| 作者： | 宋洪涛 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 沈玉凤;荆栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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