[发明专利]非线性隔振系统的边界辨识方法

说明书

本发明涉及一种非线性隔振系统的边界辨识方法，包括以下步骤：1、测试非线性隔振系统的振动系统的振动信号：y＝x(t)；2、对非线性隔振系统进行频谱分析，将步骤1的时域信号转变到频域信号；3、对频域信号X(ω)的频谱特性进行分析，分析谱线的峰值和频率分布，对其中峰值最大的前M条谱线求峰值随时间的变化率c(ω)，并计算谱线中幅值超过预设第一阈值X₀的谱线条数N；4、对峰值最大的前M条谱线c(ω)和N进行监测，判断c(ω)是否超过预设第二阈值c₀，判断N是否超过预设第三阈值N₀，若N或任意一个c(ω)超过对应阈值则发出报警信号。本发明的方法能够在系统到达混沌振动边界之前发出预警，从而可以提前施加控制干涉，使系统能够持续保持在混沌振动状态。

技术领域

本发明涉及机械设备低频振动隔离领域，具体涉及一种非线性隔振系统的边界辨识方法。

背景技术

机械设备低频振动隔离一直是一项难题，而非线性隔振系统能够有效的抑制低频线谱。但是由于非线性隔振系统本身的混沌参数区域较小，或者难于实现，而非线性隔振系统的工作环境中存在干扰较多，经常会出现较大幅值的扰动，将系统干扰出混沌参数域，重新回到周期运动，因此控制隔振系统，实现其持续的混沌运动具有重要的意义。本专利通过提供一种非线性隔振系统混沌振动边界的辨识方法，为后续混沌振动的控制提供依据，在边界辨识的基础上进行混沌振动控制保持，可以降低控制难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对混沌振动难以保持的问题，本发明提供一种非线性隔振系统边界辨识的方法，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

非线性隔振系统的边界辨识方法，包括以下步骤：

步骤S1、测试非线性隔振系统的振动系统的振动信号：y＝x(t)，其中t是时间，x(t)是随时间变化的振动加速度；

步骤S2、对非线性隔振系统进行频谱分析，将步骤1的时域信号转变到频域信号X(ω)，即其中ω为频率；

步骤S3、对频域信号X(ω)的频谱特性进行分析，分析谱线的峰值和频率分布，每隔一定时间，对其中峰值最大的前M条谱线求峰值随时间的变化率：

并计算所有谱线中幅值超过预设第一阈值X₀的谱线条数N；

步骤S4、对实时N值和实时峰值最大的前M条谱线的c(ω)进行监测，判断c(ω)是否超过预设第二阈值c₀，判断N是否超过预设第三阈值N₀，若N或任意一个c(ω)超过对应阈值则发出报警信号。

进一步的，所述第一阈值X₀、第二阈值c₀和第三阈值N₀根据系统测试结果得到，所述测试方法为：监测非线性隔振系统频域信号的实时峰值，当非线性隔振系统到达混沌振动边界时，存储当时非线性隔振系统频域信号的谱线最大峰值X_max，计算峰值X_max随时间的变化率c_max，则X₀＝X_max-a,c₀＝c_max-b,并统计非线性隔振系统频域信号所有谱线中幅值超过X_max-a的谱线条数N_max，则N₀＝N_max-e,其中，a、b和e根据需要设置。

本发明的有益效果为：本发明的方法能够在系统到达混沌振动边界之前发出预警，从而可以提前施加控制干涉，使系统能够持续保持在混沌振动状态，降低非线性隔振系统的控制难度。本发明基于振动信号的频谱特性，对非线性隔振系统的振动边界进行辨识，简单易行，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为系统中激励的时间-幅值图；