卷筒纸印刷机折页机构运动学方程直接积分解法-电子学报.PDFVIP

第１２期 电　　子　　学　　报 Ｖｏｌ．４６　Ｎｏ．１２ ２０１８年１２月 ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｄｅｃ．　２０１８ 卷筒纸印刷机折页机构运动学 方程直接积分解法 １ １ ２ ２ 李壮举 ，田舜禹 ，赵　伟 ，曹少中 （１．北京建筑大学电信学院，北京１０００４４； ２．北京印刷学院高端印刷装备信号与信息处理北京市重点实验室，北京 １０２６００） 　　摘　要：　针对运动副间隙和轴承滚子变形引起的折页机构非线性动态响应问题，提出刚性杆与弹簧组合假设， 建立了折页机构间隙动力学模型．对含二阶偏微分方程组的含间隙折页机构动力学模型，采用非线性系统直接积分法 进行求解．非线性系统分析的核心归结为系统状态方程的求解问题，对于一般非线性控制系统，通过引入由状态量、控 制量与自变量时间ｔ为坐标构成的“广义状态空间”，在广义状态空间处将方程的右端展开为关于时间的Ｔａｙｌｏｒ级数， 进一步直接积分获得非线性控制系统状态方程关于自变量时间的级数解．以卷筒纸印刷机折页机构这种存在耦合的 非线性系统为例，利用本文提出的解法得出了输入量与输出量的解析解，并仿真验证了方法的正确性． 关键词：　卷筒纸印刷机折页机构；动力学模型；非线性系统；状态方程；直接积分 中图分类号：　ＴＰ２７３　　　文献标识码：　Ａ　　　文章编号：　０３７２２１１２（２０１８）１２３０３７０７ 电子学报ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｊｏｕｒｎａｌ．ｏｒｇ．ｃｎ　 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０３７２２１１２．２０１８．１２．０３０ ＤｉｒｅｃｔＩｎｔｅｇｒａｔｉｎｇＡｐｐｒｏａｃｈｆｏｒＳｏｌｖｉｎｇＳｔａｔｅＥｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ＭｅｃｈａｎｉｃｓＭｏｄｅｌｏｆＷｅｂＯｆｆｓｅｔＰｒｅｓｓ’ｓＦｏｌｄｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍｗｉｔｈＣｌｅａｒａｎｃｅ １ １ ２ ２ ＬＩＺｈｕａｎｇｊｕ，ＴＩＡＮＳｈｕｎｙｕ，ＺＨＡＯＷｅｉ，ＣＡＯＳｈａｏｚｈｏｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４； ２．ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｉｇｎａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｏｒＨｉｇｈＥｎｄＰｒｉｎｔｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ， ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｒａｐｈｉｃＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｔｏｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｆｏｌｄｅｒｓｙｓｔｅｍｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｐａｉｒｃｌｅａｒａｎｃｅａｎｄｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓ， ｔｈｅｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓｏｆｒｉｇｉｄｒｏｌｅａｎｄｓｐｒｉｎｇｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｏｆｆｏｌｄｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｗｉｔｈｃｌｅａｒ ａｎｃｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓｓｅｃｏｎｄｏｒｄｅｒｐａｒｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｓｉｓｓｏｌｖｅｄｂｙｄｉｒｅｃｔｉｎｔｅ