Repository of the Academy's Library

Csatolt diszkrét és folytonos dinamikai rendszerek stabilitása és nemlineáris rezgései = Stability and nonlinear vibrations of coupled discrete and continuous dynamical systems

Stépán, Gábor and Csernák, Gábor and Insperger, Tamás and Kollár, László E. and Kovács, László and Szabó, Zsolt and Szolgay, Péterné (2007) Csatolt diszkrét és folytonos dinamikai rendszerek stabilitása és nemlineáris rezgései = Stability and nonlinear vibrations of coupled discrete and continuous dynamical systems. Project Report. OTKA.

[img]
Preview
PDF
43368_ZJ1.pdf

Download (212Kb)

Abstract

Gépészmérnöki feladatok megoldásakor, ahol mozgások leírása, tervezése a cél, hagyományosan folytonos szemlélet dominál. A műszaki-technológiai fejlesztés azonban sok olyan rezgési problémába ütközött az utóbbi évtizedben, ahol a fejlődés további korlátját jelentő rezgéseket diszkrét hatások okozzák. Ennek alappéldái a robotika rezgési jelenségei, ahol a newtoni dinamikával leírható, folytonosan viselkedő rendszert mikroprocesszorok segítségével szabályoznak, és így a mintavételezésen és kerekítési hibákon keresztül időbeli és térbeli digitális hatásokat kapcsolnak hozzá. Diszkrét és folytonos rendszerek dinamikájának együttes vizsgálatára szükség van akkor is, ha a fizikai rendszer maga szabályozza a folytonos rendszert diszkrét módon, mint a nagy amplitúdójú szerszámgéprezgések, a gyorsan forgó tengelyek rubbing jelensége, vagy a kerekek térbeli gördülése és csúszása során jelentkező kapcsolgatás esetén. Olyan algoritmusokat dolgoztunk ki, amelyek a lehető legkevesebb numerikus közelítést tartalmazva, pontosan és egyszerűen adják meg az ilyen rendszerek stabilitásának feltételeit, illetve a stabilitásvesztéskor kialakuló rezgések jellegét, frekvenciáit, amplitúdóit. Ezekkel a módszerekkel sikerült pl. robotok emberekkel való érintkezéséhez szükséges erőszabályozásokat terveznünk az EU rehabilitációs robot projektjében, új nagysebességű marási technológiákat javasolnunk, magyarázatot adnunk kerekek fékezéskor kialakuló laterális (simmiző) rezgésére. | Time-continuous approach dominates the solution of those problems of mechanical engineering where the goal is the analysis or design of certain motions. The technological development, however, has often been set back during the last decade by vibration problems originated in discrete effects. Basic example is the vibration phenomenon of robots, where the continuous physical system described the Newtonian laws is subjected to control by means of microprocessors. These introduce digital effects both in time and space via the sampling and the round-off, respectively. The coupled discrete and continuous systems dynamics are in the focus of critical vibration phenomena also in those cases when the physical system regulates itself in a discrete way. This happens during the large amplitude oscillations of machine tools, the rubbing phenomenon of rotors, or the subsequent switches between the rolling and sliding dynamics of wheels. We developed algorithms that give the stability conditions of these systems in a reliable, efficient and still simple way. Moreover, these methods also describe the nature of these vibrations, provide their frequency content and amplitude range. This way, for example, we designed the force control of rehabilitation robots in an EU project where human and robot must interact by touching each other, suggested new technological parameter domains for high-speed milling, or explained the lateral vibrations (shimmy) of wheels during braking.

Item Type: Monograph (Project Report)
Uncontrolled Keywords: Műszaki Mechanika
Subjects: T Technology / alkalmazott, műszaki tudományok > TA Engineering (General). Civil engineering (General) / általános mérnöki tudományok
Depositing User: Mr. Andras Holl
Date Deposited: 08 May 2009 11:00
Last Modified: 30 Nov 2010 20:05
URI: http://real.mtak.hu/id/eprint/1040

Actions (login required)

View Item View Item