车载设备减振支架设计

论文摘要

随着工程技术的发展和各个领域建设的需求,设备运输行业得以迅猛发展,在各个领域受到越来越普遍的应用,对减振支架及振动控制的研究也越来越受到关注。然而,现阶段对于工程设计人员,往往只能根据工程相关经验选用加装减振装置,或参照同类设备隔振模式进行减振支架设计,缺乏理论及技术上的成熟思想理论指导。本文基于上述背景,为摆脱这种被动车载设备减振支架设计模式,以多体系统动力学理论和最优控制理论为基础,首先从系统结构总体方案出发,建立了系统空间运动学及空间动力学模型,然后运用最优控制理论探寻并建立了一种新型、具有普遍应用性的车载设备减振支架设计新思想和实现途径。最后,给出一个典型算例,应用MATLAB软件进行数值计算仿真,结果验证了本文减振支架设计新思想的有效性和可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究车载设备减振支架设计目的和意义
• 1.2 国内外研究进展、现状和发展趋势
• 1.2.1 减振技术研究概况
• 1.2.2 车载设备振动分析与振动控制研究概况
• 1.3 本文的主要工作和本文的内容组织结构
• 1.3.1 本文的主要工作
• 1.3.2 本文的内容组织结构
• 第二章 车载设备系统空间运动学建模
• 2.1 系统空间模型
• 2.2 欧拉参数简介
• 2.3 车载设备系统运动学方程式推导
• 2.3.1 设备上任一点方位表达
• 2.3.2 车体上任一点方位表达
• 2.3.3 设备上任一点速度表达
• 2.3.4 车体上任一点速度表达
• 2.4 小结
• 第三章 车载设备系统空间运动动力学建模
• 3.1 车载设备系统动能表达
• 3.2 车载设备系统势能表达
• 3.2.1 连接设备支架弹簧的势能表达
• 3.2.2 连接车体底部弹簧的势能表达
• 3.2.3 设备和车体的重力势能表达
• 3.2.4 系统总势能表达
• 3.3 车载设备系统动力学控制方程
• 3.3.1 第二类拉格朗日方程简介
• 3.3.2 系统动力学控制方程表达形式
• 3.4 系统质量矩阵
• 3.4.1 设备质量矩阵表达形式
• 3.4.2 车体质量矩阵表达形式
• 3.4.3 系统质量矩阵总表达形式
• F'>3.5 系统上所有作用主动力Q_F
• 1有关项Q_F¹ 详细列式'>3.5.1 与广义坐标q₁有关项Q_F¹详细列式
• 2有关项Q_F² 详细列式'>3.5.2 与广义坐标q₂有关项Q_F²详细列式
• v'>3.6 系统与速度二次方有关项Q_v
• 1与速度二次方有关项Q_v¹ 详细列式'>3.6.1 广义坐标q₁与速度二次方有关项Q_v¹详细列式
• 2与速度二次方有关项Q_v² 详细列式'>3.6.2 广义坐标q₂与速度二次方有关项Q_v²详细列式
• 3.7 小结
• 第四章 车载设备系统减振支架设计
• 4.1 减振支架设计方法及相关理论简介
• 4.1.1 基于最优控制理论的车载设备减振支架设计方法概述
• 4.1.2 最优控制理论相关基础知识简介
• 4.2 变分法求解最优控制问题
• 4.3 车载设备系统动力学控制方程转化
• 4.4 减振支架设计新思想与实现途径
• 4.5 减振支架设计求解详细列式
• 4.6 车载设备系统减振支架设计实例
• 4.6.1 算例相关参数
• 4.6.2 系统减振支架设计实例计算结果
• 4.7 车载设备系统不同减振支架减振性能比较
• 4.7.1 动力响应计算基本方法
• 4.7.2 新型算法简介
• 4.7.3 不同减振支架减振性能比较结果
• 4.8 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 符号运算MATLAB 程序
• 附录B 减振支架求解运算MATLAB 程序
• 附录C 动力响应求解运算MATLAB 程序