时滞速度反馈控制下的架空输电线减振分析

蔡萌琦, 胡茂明, 杨曙光, 包婉玉, 闵光云

doi:10.13577/j.jnd.2025.0115

自然灾害学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (01) : 156 -166. DOI: 10.13577/j.jnd.2025.0115

时滞速度反馈控制下的架空输电线减振分析

蔡萌琦, 胡茂明, 杨曙光, 包婉玉, 闵光云

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摘要

为保证我国电力能源输送通道安全，减小舞动给电力系统带来的危害，引入轴向时滞速度反馈控制策略对输电线舞动进行控制。利用Hamilton原理建立了带时滞特征的覆冰输电线非线性舞动方程。经归一化和Galerkin离散后，得到输电线舞动常微分方程。利用多尺度法分别推导了主共振幅频响应方程和一阶稳态近似解，及谐波共振幅频响应方程，分析了不同参数对输电线振动的影响。研究结果表明：主共振响应下输电线舞动幅值随时滞值变化呈现出周期性，随控制系数增加而减小，随外部激励增加而增加；不同谐波共振类型表现出不同特性。采取轴向时滞速度反馈控制策略抑制输电线舞动时，需要综合考虑不同参数对输电线振动的影响，通过调整时滞参数来调整共振区范围和幅值来达到最佳效果。