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一种非线性弹簧阻尼系统的频率响应与仿真实现

机电工程

20年第 2 03 o卷第 2期

M cai l Eetcl nier gM gz e V 12 N . 2O ehnc& l r a E gnei aai o.0 o2 O3 a ci n n

‘6‘ 7

种非线性弹簧阻尼系统的频率响应与仿真实现 苏品刚 (上海交通大学,上海 203 ) 000

要:用信号处理中脉冲响应和 D FF I的相关理论,出一种可以实现近似分析和仿真非运 V、F1提

线性弹簧阻尼系统的频率响应的方法,并在 M T A A L B上实现频域仿真。 关键词:冲响应;非线性;簧阻尼系统;真脉弹仿中图分类号: H 3 T 15文献标识码: A文章编号: 0— 5120)2 06— 3 1 1 45(030— 07 0 0 e r Sp i g d mp se a r -a n Sy tm

Fr q n y Re p n e a d i u a o t pe i lKmd fNo e ue c s o s n Sm l t n o a S ca i o l S Pi— a g U n g n

(h nhi i t gU irt, Sag a J o n n e i a o v sy

, 000 h a咖 203,C/ ) n

Ab ta t hs at l mp ̄sa me o oa p xmaey a ay ea d s lt i d o e i o l e rs r g—d mp s s m s r c:T i r c p o t d t p r i tl n lz n i ae a kn f p ca n n i a p n ie h o mu s l n i a y t e

Me n h l i a t l ar s o ts lt n t e s s m e u n yf l y MAT A a w i t s r c c ri u i ai o t y t i f q e c ed b e h ie e mu o h e nr i L B. Ke r y wo ds:i u ̄ r s o s mp l e p n e;n ni a;s ig d mp s se;smu ae ol r ne prn - a ytm i l t

1概

此时,

在经典控制控制理论中,性系统有很完善的线 分析方法,如时域分析、根轨迹分析和频域分析。但对于非线性系统,这些方法有很大的局限性,至不甚适用。本文在研究力矩器动态响应,以及运用 M T A—

y S ( ) 日( )=日( ) ( )= S S S

在信

号处理的过程中,常运用脉冲响应来分经析系统的性能,以认为系统对脉冲信号的响应就可是系统信息。 2 2离散傅立叶变换 .

L B仿真的过程中, A采用了一种可以近似分析和仿真非线性弹簧阻尼系统的频率响应的方法,真得仿到了很好的结果。 2相关理论 2 1系统的脉冲响应 .

将图1中的输出 Y t, ( )以一定的频率进行采样, 就将 Y t ()信号离散化成 Y n。于 y n,用离 ( )对 ( )运 散傅立叶变换:

信号传递框图,图 1如所示。 ~

f yne( N 0 ≤N一∑ () j/— ̄,≤ 2 1

.

() t

} .一 () t

y’ 1。‘=( ;

。re 1 h ei s

在 Yk ( )的信号中含有 Y n ( )的频谱信号,也可以近似的看成 Y t信号的频谱,过 L G处理后, ()经 O 就是频率响应的曲线。率响应曲线的范围取决于频采样频率的大小。

图 1信号传递框图

( )一输入信号;,S S l )一输出信号; S ( H( )一系统函数

得到关系式: Y S ( ) S ( ): S H( )

假如输入信号 ( ) t为脉冲信号,有:则 =

3非线性弹簧阻尼系统频率响应的求解 以一种典型的非线性弹簧阻尼系统为例来阐 述:

h

F( )= m 't ( )+Y ( ) t/ ( )+ t t 转化为状态方程:

() 1

拉氏变换得: ( S): 1 收稿日期:0 2 0 0 20—1—3 修订日期:O2 2—0 2O—1 4

令 Z 1= Y t, 2= Z 1 () Z

作者简介:品刚 (9 1,,苏 17一)男江苏苏州人,上海交通大学硕士研究生,主要研究方向为光学头的设计和开发。

一种非线性弹簧阻尼系统的频率响应与仿真实现

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