含間隙非線性齒輪傳動系統(tǒng)的動力學分析及混沌控制.pdf

1、齒輪作為一種常見的機械傳動裝置，廣泛應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及我們的生活之中，但是齒輪相對轉(zhuǎn)動系統(tǒng)在運行過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生劇烈的振動和刺耳的噪聲，不僅影響生產(chǎn)的效率，還會危及人們的健康，因此對齒輪相對轉(zhuǎn)動系統(tǒng)動力學行為的研究具有重要的的理論和實際價值。本課題以齒輪相對轉(zhuǎn)動系統(tǒng)為研究對象，分別建立了含非線性間隙和潤滑摩擦的非光滑扭振模型，研究了系統(tǒng)在非臨界情形下和臨界情形下的非光滑失穩(wěn)機理，同時引入時滯反饋控制和自適應脈沖控制，有效地實現(xiàn)了對系

2、統(tǒng)混沌運動的控制。
　　首先，綜合考慮齒輪傳動系統(tǒng)中的非線性時變剛度和分段非線性間隙，建立了一類具有非光滑特性的齒輪扭振模型，采用不連續(xù)映射思想結(jié)合單值矩陣的概念分析了系統(tǒng)周期解的穩(wěn)定性，然后通過Floquet特征乘子的變化進一步確定了分岔的類型。為了驗證Floquet理論的正確性，給出了系統(tǒng)的全局分岔圖，并結(jié)合系統(tǒng)相平面圖、Poincare截面圖、功率譜和最大Lyapunov指數(shù)譜，討論了齒輪非光滑系統(tǒng)隨著外激勵幅值變化時，系統(tǒng)

3、由最初的單周期狀態(tài)發(fā)生連續(xù)的倍周期分岔最后進入混沌的失穩(wěn)過程。最后考慮引入時滯狀態(tài)反饋對系統(tǒng)的混沌運動施加控制，研究結(jié)果表明增大時滯反饋增益和延遲時間都可以有效地實現(xiàn)系統(tǒng)由混沌運動到單倍周期運動的控制。
　　其次，在非光滑齒輪動力模型的基礎上，考慮齒間的油膜因素，建立了潤滑條件下的齒輪相對轉(zhuǎn)動模型。首先根據(jù)擦邊分岔的臨界條件，給出了擦邊點附近的拓撲結(jié)構(gòu)圖，并通過數(shù)值方法驗證了拓撲結(jié)構(gòu)的正確性。然后建立了臨界情形下系統(tǒng)擦邊切換映射，