振动与冲击2021，Vol.40Issue(23) ：175-181.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.23.023

速度反馈分数阶PID控制对齿轮系统振动特性的影响

Effects of speed feedback fractional order PID control on vibration characteristics of gear system

侯静玉 杨绍普 李强 刘永强
振动与冲击2021，Vol.40Issue(23) ：175-181.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.23.023
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速度反馈分数阶PID控制对齿轮系统振动特性的影响

Effects of speed feedback fractional order PID control on vibration characteristics of gear system

侯静玉 1杨绍普 2李强 1刘永强3
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作者信息

  • 1. 北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044
  • 2. 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室,石家庄050043
  • 3. 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室,石家庄050043;石家庄铁道大学机械工程学院,石家庄050043
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摘要

为了控制齿轮工作过程中产生的振动,将分数阶比例-积分-微分(PID)控制器引入,建立了基于速度反馈分数阶PID控制的齿轮传动系统动力学模型.利用增量谐波平衡法求得了该模型的五阶近似解析解,并利用幂级数展开法验证了该解析方法的正确性.通过幅频响应曲线详细地分析了速度反馈分数阶PID控制器各环节的系数和分数阶阶次对齿轮传动系统振动特性的影响.最后对在分数阶PID控制器、整数阶PID控制器及无PID控制器作用下的系统响应进行了比较,并讨论了分数阶PID控制器对于啮合刚度系数和激励幅值的鲁棒性.

关键词

齿轮/分数阶PID控制器/增量谐波平衡法/速度反馈/齿侧间隙

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基金项目

国家自然科学基金(11790282)

国家自然科学基金(12032017)

国家自然科学基金(11802184)

国家自然科学基金(11902205)

国家自然科学基金(12002221)

河北省科技计划项目(20310803D)

河北省自然科学基金(A2020210028)

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.898
ISSN：1000-3835
被引量2
参考文献量4
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