电磁式半主动吸振器设计及实验研究

摘要

半主动吸振器是当前振动控制领域的研究热点,本文研究的电磁式半主动吸振器可以通过调节励磁电流来改变固有频率,从而在一定频段内对激励频率进行跟踪控制。论文的主要内容如下:
　　1、应用电磁场理论对吸振器齿间气隙磁导和轴向电磁力进行了理论研究,得到了电磁式半主动吸振器最优尺寸的确定方法,结合电磁式半主动吸振器的工作原理和性能指标,提出了电磁式半主动吸振器的设计方法和步骤。
　　2、根据被控主振系的实际情况设计一种新型电磁式半主动吸振器,该吸振器具有非对称齿、线圈内置等特点。使用电磁有限元分析软件Maxwell Ansoft对该吸振器的磁路各个尺寸进行了优化分析并最终确定了最优化尺寸。对加工后的吸振器样机进行了静刚度特性试验、工作频率特性试验和阻尼比测试实验,测试得到其阻尼比为0.029,在0~2.5A的工作电流范围内,吸振器的静刚度可调范围为44974~1207544N/m,工作频率可调范围是16.5~82.5Hz,仿真和实验结果基本一致,共同验证了该新型结构电磁式半主动吸振器性能更好,可为以后的电磁式执行器设计提供依据和参考。
　　3、对电磁式半主动吸振器样机进行了台架吸振实验。在吸振器工作频率范围内使用单频正弦信号激励台架,然后用吸振器对台架吸振,发现除个别点外在各频率对各个测试点都有一定的吸振效果,特别是在57Hz以后,基本对每个频率都有5dB以上的减振效果,有些频率点下的减振效果甚至能够达到30dB以上,有效控制住了整个实验台架的振动和通过隔振器传到基座的振动,验证了吸振器的实际工作性能。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 半主动吸振器的研究现状及发展

1.3 本文的主要研究内容

第2章 电磁式半主动吸振器的原理及设计方法

2.1 电磁式半主动吸振器的工作原理

2.2 电磁式半主动吸振器的技术指标

2.3 电磁式半主动吸振器轴向电磁力的理论计算

2.4 电磁式半主动吸振器的设计方法及准则

2.5 本章小结

第3章 电磁式半主动吸振器的设计

3.1 新型电磁式半主动吸振器结构的提出

3.2 电磁式半主动吸振器基本参数的确定

3.3 吸振器雏形的磁路仿真

3.4 磁路结构尺寸的优化过程

3.5 优化后吸振器的性能仿真分析

3.6 电磁式半主动吸振器的工程化加工

3.7 新型电磁式半主动吸振器的加工样机

3.8 本章小结

第4章 吸振器的特性实验及台架吸振实验

4.1 吸振器的静刚度测量实验

4.2 吸振器的固有频率动态测量实验

4.3 吸振器的阻尼比测量实验

4.4 吸振器的台架吸振实验

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢