本發(fā)明涉及雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于頻率俘獲的雙激振電機(jī)同步特性分析方法。

背景技術(shù)：

實(shí)際工程中大部分的機(jī)械振動(dòng)都是非理想的非線性振動(dòng)系統(tǒng)，非線性振動(dòng)通常是指恢復(fù)力與位移不成線性比例或阻尼力與速度不成線性比例的系統(tǒng)的振動(dòng)。頻率俘獲是指非線性振動(dòng)系統(tǒng)的激振頻率接近系統(tǒng)固有頻率時(shí)，激振頻率被固有頻率所俘獲的現(xiàn)象，即激振頻率與固有頻率進(jìn)入同步狀態(tài)，頻率俘獲情況下的系統(tǒng)能夠利用小的激振力獲得較大的振幅，提高其工作效率。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的空間單質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)的同步特性進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了一定的研究成果。多激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)壓實(shí)系統(tǒng)在壓實(shí)土壤過程中，土體對(duì)振動(dòng)體的恢復(fù)力與其位移之間形成的滯回環(huán)是不對(duì)稱的，這種在應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線上的不對(duì)稱滯回特性對(duì)系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)有很大影響，須保證多激振電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，進(jìn)而保證振動(dòng)機(jī)械的工作性能。

振動(dòng)機(jī)械的工作頻率，即激振電機(jī)的激振頻率，與振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的關(guān)系一直備受關(guān)注。現(xiàn)有的振動(dòng)實(shí)壓類工程機(jī)械，為保證多激振電機(jī)能實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定和系統(tǒng)振幅穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的振動(dòng)機(jī)械大部分都工作在遠(yuǎn)超共振狀態(tài)，現(xiàn)有振動(dòng)系統(tǒng)的同步設(shè)計(jì)理論多是針對(duì)遠(yuǎn)超共振單質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)同步理論，而多激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)特性分析缺少準(zhǔn)確實(shí)用的分析理論。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于頻率俘獲的雙激振電機(jī)同步特性分析方法，該方法解決了具有雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體不對(duì)稱滯回振動(dòng)模型在頻率俘獲情況下雙激振電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)同步穩(wěn)定性的分析問題。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提供一種基于頻率俘獲的雙激振電機(jī)同步特性分析方法，包括：

s1.根據(jù)不對(duì)稱滯回模型，建立雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型；

s2.根據(jù)雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)在頻率俘獲情況下的同步特性進(jìn)行分析。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s1中，根據(jù)非線性振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)位移、滯回剛度和不對(duì)稱滯回力，建立不對(duì)稱滯回模型。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s1中，不對(duì)稱滯回模型包括以滯回剛度為斜率的上升階段、水平階段、以滯回剛度為斜率的下降階段和水平復(fù)原四個(gè)階段。

具體地，不對(duì)稱滯回模型為：

式中，x為非線性振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)位移，f(x)為不對(duì)稱滯回力，k′為滯回剛度，其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(xa,fa)，b點(diǎn)的坐標(biāo)為(xb,fb)，c點(diǎn)的坐標(biāo)為(xc,fc)，d點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,0)。且fa＝fb，xa＝xb-xc。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s1中，雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)包括第一質(zhì)體和第二質(zhì)體，第二質(zhì)體包括振動(dòng)體和設(shè)置在振動(dòng)體內(nèi)的兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子分別繞各自的回轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)半徑、回轉(zhuǎn)阻尼及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均相同。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s1中，雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型包括：

式中，m1為第一質(zhì)體的質(zhì)量，m2為第二質(zhì)體的質(zhì)量，第二質(zhì)體的質(zhì)量m2包括振動(dòng)體的質(zhì)量和兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量分別為m01和m02，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子繞著各自的回轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)的半徑分別為r1和r2；第一質(zhì)體的豎直方向的位移為x1，速度為加速度為第二質(zhì)體的豎直方向的位移為x2，速度為加速度為c1為第一質(zhì)體與第二質(zhì)體之間的線性阻尼，k1為第一質(zhì)體和第二質(zhì)體之間的線性剛度，c2為第二質(zhì)體上的線性阻尼，k2為第二質(zhì)體上的線性剛度，f(x2)為非線性特性的不對(duì)稱滯回力；φ1、φ2分別為雙激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的角位移，分別為雙激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的角速度，分別為雙激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的角加速度。j10和j20分別為偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，c10和c20為激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)阻尼，tm1和tm2為激振電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，tf1和tf2為激振電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，g為重力加速度。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s2中，根據(jù)雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)置雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和線性阻尼，保證系統(tǒng)的固有頻率與激振電機(jī)的激振頻率比較接近以及選擇合適線性阻尼參數(shù)，通過數(shù)值分析計(jì)算，使雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生頻率俘獲，系統(tǒng)的激振電機(jī)轉(zhuǎn)速按照系統(tǒng)固有頻率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s2中，通過定量仿真分析判定雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否被系統(tǒng)的固有頻率所俘獲，即系統(tǒng)發(fā)生頻率俘獲。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s2中，雙激振電機(jī)的初始條件不同，初始條件包括電機(jī)初始轉(zhuǎn)速和/或初始相位等。根據(jù)激振電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速差異及初始相位差異，對(duì)系統(tǒng)在頻率俘獲情況下的雙激振電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述步驟s2中，通過雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速、工作頻率、相位差和轉(zhuǎn)速差對(duì)雙激振電機(jī)同步特性進(jìn)行分析，以判斷在雙激振電機(jī)存在差異時(shí)，雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)在頻率俘獲下雙激振電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和系統(tǒng)振幅穩(wěn)定性。

根據(jù)上述選取的參數(shù)，采用計(jì)算機(jī)軟件數(shù)值分析方法，可得到在正常工作狀態(tài)下系統(tǒng)的雙激振電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)，和第二質(zhì)體的位移響應(yīng)的頻譜圖，以及得到取雙激振電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速不同時(shí)雙激振電機(jī)的相位差和轉(zhuǎn)速差的相平面圖。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明提出基于頻率俘獲的雙激振電機(jī)同步特性分析方法，以雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過建立不對(duì)稱滯回模型和雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，選取適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)參數(shù)，使雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)參數(shù)情況下實(shí)現(xiàn)雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)的頻率俘獲，針對(duì)基于頻率俘獲的雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)在不對(duì)稱滯回特性下的雙激振電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及系統(tǒng)同步穩(wěn)定性進(jìn)行分析，得出雙質(zhì)體非線性振動(dòng)模型在頻率俘獲情況下仍能實(shí)現(xiàn)同步特性分析，合理解釋了雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)系統(tǒng)同步運(yùn)行問題，該方法既解決了自同步系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中的問題，也是對(duì)其他自同步振動(dòng)系統(tǒng)的同步理論的豐富和發(fā)展。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于頻率俘獲的雙激振電機(jī)同步特性分析方法的流程圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不對(duì)稱滯回模型的示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)的示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻率俘獲情況下雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)的示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻率俘獲情況下系統(tǒng)的頻譜圖；

圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙激振電機(jī)初始條件不同時(shí)相位差和轉(zhuǎn)速差的相平面圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例及其之間任意組合，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖1，提供一種基于頻率俘獲的雙激振電機(jī)同步特性分析方法，包括：

s1.根據(jù)不對(duì)稱滯回模型，建立雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型；

s2.根據(jù)雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)在頻率俘獲情況下的同步特性進(jìn)行分析。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s1中，根據(jù)非線性振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)位移、滯回剛度和不對(duì)稱滯回力，建立不對(duì)稱滯回模型。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s1中，不對(duì)稱滯回模型包括以滯回剛度為斜率的上升階段、水平階段、以滯回剛度為斜率的下降階段和水平復(fù)原四個(gè)階段。

具體地，參考圖2，不對(duì)稱滯回模型為：

式中，x為非線性振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)位移，f(x)為不對(duì)稱滯回力，k′為滯回剛度，

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的不對(duì)稱滯回模型圖，其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(xa,fa)，b點(diǎn)的坐標(biāo)為(xb,fb)，c點(diǎn)的坐標(biāo)為(xc,fc)，d點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,0)。且fa＝fb，xa＝xb-xc，圖中ad線段與bc線段平行。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s1中，雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)包括第一質(zhì)體和第二質(zhì)體，第二質(zhì)體包括振動(dòng)體和設(shè)置在振動(dòng)體內(nèi)的兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子分別繞各自的回轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，可選取，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)半徑、回轉(zhuǎn)阻尼及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均相同。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖3，為雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)，其動(dòng)力學(xué)模型為：

式中，m1為第一質(zhì)體的質(zhì)量，m2為第二質(zhì)體的質(zhì)量，第二質(zhì)體的質(zhì)量m2包括振動(dòng)體的質(zhì)量和兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量分別為m01和m02，兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子繞著各自的回轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)的半徑分別為r1和r2；第一質(zhì)體的豎直方向的位移為x1，速度為加速度為第二質(zhì)體的豎直方向的位移為x2，速度為加速度為c1為第一質(zhì)體與第二質(zhì)體之間的線性阻尼，k1為第一質(zhì)體和第二質(zhì)體之間的線性剛度，c2為第二質(zhì)體上的線性阻尼，k2為第二質(zhì)體上的線性剛度，f(x2)為非線性特性的不對(duì)稱滯回力；φ1、φ2分別為雙激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的角位移，分別為雙激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的角速度，分別為雙激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的角加速度。j10和j20分別為偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，c10和c20為激振電機(jī)上的偏心轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)阻尼，tm1和tm2為激振電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，tf1和tf2為激振電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，g為重力加速度。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s2中，根據(jù)雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)置雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和線性阻尼，保證系統(tǒng)的固有頻率與激振電機(jī)的激振頻率比較接近以及選擇合適線性阻尼參數(shù)，通過數(shù)值分析計(jì)算，使雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生頻率俘獲，系統(tǒng)的激振電機(jī)轉(zhuǎn)速按照系統(tǒng)固有頻率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

基于公式(1)和(2)的模型，通過任意激振電機(jī)的狀態(tài)方程和激振電機(jī)的偏心轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方程，確定系統(tǒng)參數(shù)。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，通過定量仿真分析判定雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否被系統(tǒng)的固有頻率所俘獲，即系統(tǒng)發(fā)生頻率俘獲。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，雙激振電機(jī)的初始條件不同，初始條件包括電機(jī)初始轉(zhuǎn)速和/或初始相位等。根據(jù)激振電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速差異及初始相位差異，對(duì)系統(tǒng)在頻率俘獲情況下的雙激振電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。

在根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，通過雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速、工作頻率、相位差和轉(zhuǎn)速差對(duì)雙激振電機(jī)同步特性進(jìn)行分析，以判斷在雙激振電機(jī)存在差異時(shí)，雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)在頻率俘獲下雙激振電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和系統(tǒng)振幅穩(wěn)定性。

根據(jù)上述選取的參數(shù)，采用計(jì)算機(jī)軟件數(shù)值分析方法，可得到在正常工作狀態(tài)下系統(tǒng)的雙激振電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)，和第二質(zhì)體的位移響應(yīng)的頻譜圖，以及得到取雙激振電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速不同時(shí)雙激振電機(jī)的相位差和轉(zhuǎn)速差的相平面圖。

上述激振電機(jī)可采用三相異步電機(jī)。

作為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，首先建立不對(duì)稱滯回模型，選取滯回剛度k′＝400n/m，xa＝0.01m，xb＝0.02m，xc＝0.01m。

然后建立雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，通過加入任意激振電機(jī)的狀態(tài)方程和激振電機(jī)的偏心轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方程，確定系統(tǒng)參數(shù)。選取m1＝89kg，m2＝56kg，k1＝6500000n/m，k2＝4000000n/m，c1＝100nm·s/rad，c2＝100nm·s/rad，m01＝3.5kg，m02＝3.5kg，r1＝r2＝0.08m，c01＝0.01nm·s/rad，c02＝0.01nm·s/rad，j01＝0.01kg·m²，j02＝0.01kg·m²，g＝9.8m/s，根據(jù)參數(shù)可知系統(tǒng)的固有頻率約為23hz。選擇的激振電機(jī)為三相異步電機(jī)，其頻率為25hz(即157rad/s左右)，也就是系統(tǒng)的固有頻率與激振電機(jī)的激振頻率比較接近。

根據(jù)上述參數(shù)，選擇合適的線性阻尼，采用計(jì)算機(jī)軟件數(shù)值分析，實(shí)現(xiàn)雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速被系統(tǒng)的固有頻率所俘獲，得到如圖4所示的在頻率俘獲情況下系統(tǒng)的雙激振電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)的示意圖，以及如圖5所示的系統(tǒng)第二質(zhì)體位移響應(yīng)的頻譜圖，還可通過頻率俘獲情況下的系統(tǒng)，取雙激振電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速不同時(shí)，即一激振電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速滯后另一激振電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速10rad/s，得到如圖6所示的雙激振電機(jī)的相位差和轉(zhuǎn)速差的相平面圖。

由圖4和圖5可得，雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速最終穩(wěn)定在約142.6rad/s(22.7hz)，與系統(tǒng)的固有頻率(23hz)比較接近，且可知系統(tǒng)的工作頻率已不是25hz(即157rad/s左右)，意味著系統(tǒng)的工作頻率被系統(tǒng)的固有頻率所俘獲，即系統(tǒng)已發(fā)生頻率俘獲現(xiàn)象。由圖6可知，當(dāng)雙激振電機(jī)的初始相位差為0rad和初始轉(zhuǎn)速差為-10rad/s，在經(jīng)歷了不規(guī)則的螺旋運(yùn)動(dòng)后，相位差和轉(zhuǎn)速差的相平面圖出現(xiàn)極限環(huán)，即雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到同步穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步穩(wěn)定性。最終轉(zhuǎn)速差穩(wěn)定在0rad/s，相位差穩(wěn)定在4πrad(即0rad的2倍周期)左右。

由上述分析得出，雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)選擇適當(dāng)?shù)木€性阻尼時(shí)，系統(tǒng)的工作頻率(激振電機(jī)的頻率)能被系統(tǒng)的固有頻率所俘獲；系統(tǒng)在頻率俘獲的狀態(tài)下，即使雙激振電機(jī)存在一定范圍的初始差異，雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速差和相位差都經(jīng)歷不規(guī)則運(yùn)動(dòng)后，最終轉(zhuǎn)速差趨于穩(wěn)定達(dá)到0rad/s，相位差最終穩(wěn)定在0rad(或2nrad，其中n為整數(shù))位置左右。也就是說，雙激振電機(jī)存在差異時(shí)，雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)在頻率俘獲情況下仍能獲得雙激振電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)同步穩(wěn)定性。

本發(fā)明實(shí)施例的基于頻率俘獲的雙激振電機(jī)同步特性分析方法，以雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過建立不對(duì)稱滯回模型和雙激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，選定適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)參數(shù)，通過定量仿真分析實(shí)現(xiàn)雙激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速被系統(tǒng)的固有頻率所俘獲，即系統(tǒng)發(fā)生了頻率俘獲。在此狀態(tài)下能進(jìn)一步仿真分析雙激振電機(jī)存在初始差異時(shí)，雙質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)在頻率俘獲情況下仍能獲得雙激振電機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)同步穩(wěn)定性。

本發(fā)明實(shí)施例的分析方法針對(duì)振動(dòng)壓實(shí)類機(jī)械發(fā)生頻率俘獲的振動(dòng)系統(tǒng)具有較大的振幅，為高效壓實(shí)的振動(dòng)同步系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)，突破傳統(tǒng)的遠(yuǎn)超共振單質(zhì)體振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)同步理論，提出基于頻率俘獲的雙質(zhì)體非線性振動(dòng)系統(tǒng)的多激振電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)和同步穩(wěn)定性理論，為振動(dòng)系統(tǒng)的同步設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。