大范围转动弹性梁柔性动力学建模与摄动解耦

• 作者: 刘凉 周海波 李彬 杨玉维 赵新华 赵磊
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 弹性梁 柔性动力学 摄动解耦 多尺度法 误差
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 机械设计制造及其自动化
• 页码范围: 391-397
• 页数: 7页
• 分类号: TH113|O326
• 字数: 4278字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2020.01.043

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-伯努利粱,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.