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作者:王冰雪;吴媛媛;
单位:郑州经贸学院智慧制造学院;
摘要:针对超磁致伸缩致动器(GMA)非线性系统动力学中存在的分岔和混沌行为,导致系统输出误差大、控制精度低的问题,文中研究设计了一种速度时滞反馈控制器,以抑制GMA系统分岔和混沌行为。利用线性压磁方程和结构动力学建立得到具有速度时滞反馈控制的GMA动力学方程。基于Melnikov方法建立得到受控GMA系统在Smale马蹄意义下混沌存在的必要条件;利用分岔图、时间历程、相轨迹图和混沌阀值曲线数值模拟了激励幅值、时滞参数和增益系数对GMA系统动态演化过程的影响规律。研究结果表明:激励幅值、时滞参数和增益系数对系统动态演化过程有显著影响;在特定参数下,GMA系统存在混沌特性;时滞参数在一定范围内能够增大受控GMA系统的临界阀值,有利于抑制系统混沌运动的产生。此外,适当调节增益系数,可有效消除GMA系统的分岔和混沌运动,促使系统从混沌状态转变为稳定的周期运动。研究结果为理解和控制GMA系统的非线性动力学行为提供了新的视角,对工程实践中GMA系统的稳定运行提供了重要的理论指导。
关键词:GMA;;速度时滞反馈;;Melnikov方法;;混沌特性
基金资助:河南省科技攻关项目(242102220074);; 青年科研基金项目(QK2227)