复杂机电系统（键合图—模态分析）方法研究

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1、孛离大学博±学毽论文摘罄摘要全文在分析现有模态理论的不足和复杂机电系统动态特性研究难点陶基础上，利掰键合圈理论，将梳槭系统渤力学的模态理论稻方法引入机、电、液力等多种能量按存的复杂机电系统，初步建立起撼予键合蚕静复杂机电系统全局藕合动力学建模和模态分析的基本概念和理论框架。全文分为七章，主要研究内容和结论如下：第一章分辑复杂枫鸯系统动力学研究琉状、工程背景器存在豹问题，详细综述了键合图理论和模态分析理论研究现状、发展趋势及葵震限性，阐述了建立墓予【键合蚕一模态分褥】方法酶复杂杌电系统全局耦合动力学分

2、析方法的必要性。第二耄在分辑键合强模型特点、凝毒实、复模态瑾论秘方法诸多不足的基础上，提出并初步从理论上建立了(键合图一模态分析)方法，黄次将键合图矮子模态分褥，该方法黪阉潜缮懑第一类模态帮第二类模态，给出的算例证明其优点明显、突出。第三章将(键会图一模态分板)方法应耀予复杂结橡予系统综合研究，在分析链式结构和分支结构的基础上建立了基于键合图的传递矩阵法；提出了阻抗一导续键会图莠建立了基于键会图的阻抗一导纳法；将键合图用于动态子结构研究。所给出的算侧袭明本章研究使传统上只能用于枫械系统的这几静方法可

3、以非常方便地用予多能域耦合系统和非机械系统的动力学特性研究中。第四章分析了机、电、液三类系统的共同数学靼物理背景，在此基础上，借助键合图将模态概念和方法推广应用于电路和液压回路中。研究了不同能域耦合系统的模态分析方法，分析了TF节和GY节中耦合参数对模态的影响。第五章分析了现有模块化建模方法的特点、原理及其缺陷，提出了基于键合图的模块纯建模方法，建立了一个包含都分常厢部件的键合图模块麾。第六章最后应用部分本文提出的方法，在国家自然科学基金项目和与宝钢合作项目支持下，完成了一个典型的复杂机电系统一高速

4、轧税的模块化建模、仿真、模态分析及实测对比研究，验证了本文理论研究成果的优越性和正确性。中南大学博士学位论文摘要针对具有多能域耦合特点的复杂机电系统模态分析及建模方法的研究在国内外尚未见涉及。本文构思一种研究思路：利用键合图法在多能域耦合系统分析中的优点，将其应用于不同能域耦合系统的模态分析和建模，形成一种复杂机电耦合系统动力学建模与模态分析的新方法，结合大型工业装备设计与运行控制的需要，运用本文研究的方法，解决了大型复杂机电系统耦合动力学建模与模态分析问题，为复杂机电系统的动力学分析和设计提供了理

5、论和方法依据。关键词：复杂机电系统，多能域耦合，键合图，模态，模块，耦合分析与设计II孛毒大学薅±学稼论文A8S疆Ae{ABSTRACTAfteranalyzinginsufficienciesofmodaltheorynOWavailableandthedifficultiesofdynamicstudyofcomplexelectromechanicalsystem，wi啦theaidofpowerbondgraph，modaltheoryandmodalanalysismethodwhichg

6、enerallyusedinmechanicalsystemareleadintoelectricalsystem、hydraulicsystemandmocha-electro-hydrocoupledsystem，anewtheoryandanalysismethod，whichcallbeusedto誉obalcouplingmodelingandmedalanalysisofcomplexelectromechanicalsystem，isestablishedpreliminarily。T

7、hefidltextisdividedintosevenclmpter。Themainresearchcontentsandit’Sresultsreadasfollows：Chapterlanalysesresearchingstatusquo、engineeringbackgroundandexistingproblemsofcomplexelectromechanicalsystem,discussesdevelopinghistory、trendandlimitofpowerbondgrap

8、handmodaltheoryandmethodnowavailable，clarifythenecessityofestablishingabondgraph-basedmodalanalysismethod，whichcarlbeusedto誊obalcouplingmodelingandmodalanalysisofcomplexelectromechanicalsystemoChapter2isdevotedtoputforwardandfoundprelim