基于神经网络的齿轮传动系统振动主动控制研究

发布时间：2024-03-11 04:08

　　齿轮箱作为机械传动设备的重要组成部分,广泛应用于航空航天、车辆运输和车床加工等众多重要的工程领域。齿轮在传动误差激励的作用会产生振动,并通过轴承传递至箱体向外辐射产生噪声。在严重情况下,齿轮系统产生的振动会导致传动系统的不稳定,降低传动系统的性能和寿命,因此降低齿轮系统的振动对于减小齿轮箱故障率、改善工作环境具有重要的工程意义。针对齿轮传动系统中啮合误差产生的周期性振动,本文根据振动主动控制思想,以二级齿轮传动系统为研究对象,以压电材料为作动器,使用粒子群算法确定作动器在轴上的安装位置,以BP神经网络为控制算法,使用在线辨识获得次级通道模型,来控制齿轮在啮合基频以及高次谐波处的非线性振动。具体研究内容如下:(1)采用动态子结构的方法建立了二级齿轮传动系统的多自由度振动数学模型,并在此模型的基础上结合作动器机械-电压耦合模型,基于系统可控性准则并使用粒子群算法确定了作动器在齿轮箱中轴上安装位置。(2)为有效抑制齿轮传动系统中的周期性振动,采用基于神经网络的模型参考间接自适应控制结构。在系统稳定性前提下,对影响神经网络算法的内部参数进行了分析,同时对次级通道辨识误差对主动控制策略的性能影响...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1单根齿轮轴离散节点示意图

华侨大学硕士学位论文10轮-轴-轴承-箱体的弯曲扭转耦合动力学模型。然后根据建立系统整体动力学模型，利用模态分析法求解齿轮啮合激励到齿轮箱箱体的传递函数，为后续的齿轮箱箱体振动控制奠定基矗2.2齿轮传动系统有限元模型划分实际的齿轮传动系统是一个质量连续分布的弹性系统，具有无穷多个....

图2.2二级齿轮传动系统有限元模型示意图

第2章齿轮传动系统动力学建模11及长度记录轴上节点的编号和位置。根据轴上各节点与其他零件的连接关系形成有限元模型，其中包含的单元类型有以下四种：图2.2二级齿轮传动系统有限元模型示意图（1）轴段单元：位于同一根轴上的相邻两个节点构成的单元，其中节点可以是任意节点。（2）啮合单元：....

图2.3轴段单元坐标系示意图

华侨大学硕士学位论文12xxxxxxxxsxxxxxxxxEIEIEIEIllllEIEIEIEIllllGJGJllKEIEIEIEIllllEIEIEIEIllllGJGJll3232223232221261260064620000001261260062640-00000\....

图2.4齿轮啮合副动力学模型

第2章齿轮传动系统动力学建模132.3.2齿轮啮合单元建模在齿轮啮合过程中，激励分为外部激励和内部激励。外部激励是指系统外部对齿轮系统的激励，主要由电机的转速变化和负载的扭矩波动导致，和一般的机械系统相同。内部激励主要是指刚度激励，误差激励和啮合冲击。本文只考虑齿轮制造精度导致的....

本文编号：3925798