首页 期刊 农业机械学报 大范围转动弹性梁柔性动力学建模与摄动解耦 【正文】

大范围转动弹性梁柔性动力学建模与摄动解耦

作者:赵磊; 赵新华; 李彬; 周海波; 杨玉维; 刘凉 天津理工大学机械工程学院; 天津300384; 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室; 天津300384; 机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学); 天津300384
弹性梁   柔性动力学   摄动解耦   多尺度法   误差  

摘要:为实现大空间转动弹性梁的高速、高精度平稳控制,首先需解决弹性梁的非线性动力学建模问题,并完成动力学解耦。假设柔性连杆为欧拉-伯努利梁,应用假设模态法进行坐标离散,采用Galerkin法和Hamilton最小变微分原理建立弹性梁柔性动力学模型;基于摄动理论构建正则摄动式,应用多尺度法对摄动式进行改进,对比分析了常规正则摄动法、改进后摄动法的解耦精度,应用四阶Runge-Kutta法验证了所提出方法的有效性与可行性。数值仿真结果表明,改进后的摄动法解耦精度高,解耦误差比常规正则摄动误差降低一个数量级,解决了低阶正则摄动法解耦精度低的问题,避免了采用高阶摄动来提高解耦精度而产生庞大计算量的弊端。

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