速度反馈分数阶PID控制对齿轮系统振动特性的影响

作者：侯静玉; 杨绍普; 李强^*; 刘永强

来源：振动与冲击, 2021, 40(23): 175-181.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2021.23.023

• 齿轮
• 分数阶PID控制器
• 增量谐波平衡法
• 速度反馈
• 齿侧间隙

为了控制齿轮工作过程中产生的振动,将分数阶比例-积分-微分(PID)控制器引入,建立了基于速度反馈分数阶PID控制的齿轮传动系统动力学模型。利用增量谐波平衡法求得了该模型的五阶近似解析解,并利用幂级数展开法验证了该解析方法的正确性。通过幅频响应曲线详细地分析了速度反馈分数阶PID控制器各环节的系数和分数阶阶次对齿轮传动系统振动特性的影响。最后对在分数阶PID控制器、整数阶PID控制器及无PID控制器作用下的系统响应进行了比较,并讨论了分数阶PID控制器对于啮合刚度系数和激励幅值的鲁棒性。

• 单位
  北京交通大学; 石家庄铁道大学