發(fā)布時(shí)間：2020-05-01 18:14

【摘要】：工業(yè)的發(fā)展使電機(jī)得到了廣泛地運(yùn)用,同時(shí)它帶來的噪聲不僅對電機(jī)質(zhì)量、壽命進(jìn)行了考驗(yàn),也對周邊的環(huán)境、生活造成了不良影響,因此在電機(jī)振動噪聲方面的研究具有十分重要的意義。本文對汽車座椅調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)作時(shí)出現(xiàn)的振動噪聲問題進(jìn)行研究,通過實(shí)驗(yàn)確定電機(jī)振動噪聲的原因,結(jié)合有限元分析、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的搭建,最終達(dá)到減振降噪的目的。本文的具體工作內(nèi)容如下:⑴介紹了電機(jī)的振動噪聲基本原理,從理論上分析了電機(jī)的振動特性方程以及壓電方程,通過推導(dǎo)電機(jī)在多自由度下振動的復(fù)數(shù)模態(tài)方程以及與壓電材料耦合情況下的電阻抗方程,建立了電機(jī)與PZT的耦合模型。⑵分別搭建了電機(jī)噪聲的聲學(xué)與阻抗測量系統(tǒng),完成了電機(jī)噪聲的聲學(xué)與阻抗實(shí)驗(yàn)。通過聲級計(jì)、NI數(shù)據(jù)采集卡以及上位機(jī)搭建了聲學(xué)測量系統(tǒng),對電機(jī)進(jìn)行了聲學(xué)激振實(shí)驗(yàn),利用LABVIEW中的快速傅里葉變換模塊對得到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理,得到聲壓頻域圖像。利用阻抗分析儀分別對定子、轉(zhuǎn)子進(jìn)行阻抗測量實(shí)驗(yàn),對比阻抗與聲學(xué)結(jié)果,確定電機(jī)振動噪聲的原因,并劃定共振區(qū)。⑶搭建了基于ANSYS的電機(jī)噪聲的阻抗仿真模型,并完成電機(jī)噪聲的阻抗仿真。利用ANSYS對壓電材料進(jìn)行了仿真分析,確定了PZT的型號、材料參數(shù)以及與電機(jī)耦合過程中的貼片方式。對電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子與PZT耦合狀態(tài)下的模態(tài)結(jié)果進(jìn)行了分析。對改進(jìn)后的定子結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)仿真,對仿真結(jié)果進(jìn)行分析得到了電機(jī)固有頻率的變化趨勢。結(jié)果表明,耦合PZT對電機(jī)的固有特性影響較小,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會造成較大的誤差,優(yōu)化方式能夠有效使電機(jī)的固有頻率發(fā)生偏移。⑷建立并完成了基于輻條數(shù)變化的電機(jī)噪聲優(yōu)化實(shí)驗(yàn),對結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的問題電機(jī)進(jìn)行阻抗測量實(shí)驗(yàn),分析了頻率與共振區(qū)的關(guān)系。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果一致,即電機(jī)的固有頻率變化趨勢相同,得到了能使機(jī)殼固有頻率脫離共振區(qū)的具體輻條數(shù)目,最終達(dá)到了電機(jī)的減振降噪的目的。⑸建立了基于阻抗仿真的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型。重點(diǎn)研究了基于BP算法的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)步驟,對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的輸入輸出、訓(xùn)練函數(shù)的調(diào)用以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)勢與缺點(diǎn)進(jìn)行了探究。利用MATLAB構(gòu)建了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),識別優(yōu)化情況。圖[40]表[17]參[81]
【圖文】：

圖 1 阻抗實(shí)驗(yàn)示意圖Fig1 Schematic diagram of impedance experiment示為壓電阻抗的實(shí)驗(yàn)示意圖，，本文創(chuàng)新性地將壓電阻抗的研究中，將壓電材料 PZT 與問題電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子通用 PZT-4 既可以接收信號又可以發(fā)射信號的性質(zhì)，通過加穩(wěn)定的 1V 正弦交流電進(jìn)行激振，激振的頻率范圍以定，定子與轉(zhuǎn)子阻抗特性通過 PZT 和導(dǎo)線反饋回分析儀果圖像分析可以確定振動噪聲產(chǎn)生的原因。壓電阻抗實(shí)，具有呈像清晰、干擾少、激振穩(wěn)定、對外界影響小、。此外壓電阻抗技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需要的成本遠(yuǎn)小于聲學(xué)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別可有效判斷當(dāng)前的優(yōu)化情況，給進(jìn)一導(dǎo)向。劃

2 電機(jī)振動噪聲理論與壓電阻抗理論2 電機(jī)振動噪聲理論與壓電阻抗理論類有直流和交流兩種，直流電機(jī)在以往的實(shí)際應(yīng)用中顯示的良好氣動性能和調(diào)速性能，既可以用作電動機(jī)，也可以的結(jié)構(gòu)包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分[49]，定子又稱磁極，它的作械上給電機(jī)提供支撐。轉(zhuǎn)子又稱電樞，它的功能是在旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化從而輸出轉(zhuǎn)矩。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM30

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2646923