振动抑制

摘要： 针对空间站宏微机械臂分时独立控制的操作方式,将宏机械臂视为柔性基座,建立了柔性宏刚性微机械臂的等效动力学模型,即柔性基座微机械臂动力学模型。此模型揭示了基座弹性振动与微机械臂刚性运动之间的耦合关系,即基座的受迫振动完全由微机械臂运动产生的反作用力引起。在此基础上,为降低微机械臂刚性运动激起的宏机械臂弹性振动,建立了“4-3-4”形式的参数化关节轨迹模型,采用遗传算法在关节空间对微机械臂的运动轨迹进行了优化,并利用机械臂的冗余特性对其自运动进行了优化。数值仿真表明:轨迹规划和优化自运动项的方法能有效抑制微机械臂在运动过程中对柔性基座激起的弹性振动。

摘要： 针对主动磁悬浮轴承-储能飞轮转子系统的不平衡振动控制,提出一种基于最小均方误差(LMS)的自适应变步长算法实现全工作转速范围内的振动控制方法。在标准LMS算法的基础上采用一种新的步长因子迭代公式,基于该步长因子下的LMS算法实时识别转子位移信号中与转速同频的振动分量,在位移信号进入控制器之前,通过反馈对这一分量进行不平衡补偿,以实现转子的不平衡振动控制。将该方法应用于基于有限单元法建立的多质量弹性储能飞轮转子仿真模型中,结果表明该方法可显著抑制主动磁悬浮轴承-储能飞轮转子系统的振动。

摘要： 针对大型挠性航天器的三轴姿态控制问题,考虑了控制输入约束,设计了鲁棒模型预测姿态控制器。首先,将模型预测控制应用到不考虑扰动的标称挠性航天器系统中,通过求解优化问题推导预测控制律,从而得到三轴姿态的标称轨迹。然后,为有效处理大型挠性附件振动对中心刚体姿态造成的扰动,针对带有扰动的挠性航天器实际姿态控制系统,设计由最优状态与实际系统状态的误差构成的辅助反馈控制器,使实际系统状态维持在以标称轨迹为中心的“管道”(Tube)不变集内,并驱使实际系统状态到达标称轨迹上,最终沿着标称轨迹到达平衡点。仿真结果表明,在鲁棒模型预测控制的作用下,实现了姿态角的快速精确跟踪,有效地处理了由大挠性附件振动对中心刚体姿态产生的扰动,增强了系统的鲁棒性。

摘要： 微机电系统(MEMS)矢量水听器在使用中会受到平台运动、海浪、洋流等冲击的干扰从而影响对目标声源的探测。为实现水听器的精准探测,提出了一种纤毛-硅柱结构的可抑制振动噪声的矢量水听器。设计了一种力矩平衡结构,利用COMSOL软件对矢量水听器的参数构建有限元分析模型,并对其静态分析、模态分析以及谐响应分析仿真。结果表明:矢量水听器灵敏度为-184.35 dB;可在0~100 g n载荷内正常工作;在工作带宽20~1000 Hz内能有效降低振动噪声带来的干扰。随后提出一种基于MEMS技术的可批量制造工艺,可确保硅柱与水听器的一体化集成,可极大提高矢量水听器的一致性。

摘要： 近年来,随着斜拉桥的数量增多,斜拉索风致振动问题也日益突出,为了有效控制斜拉索风致振动,以温州市七都大桥北汊桥主桥为主跨360 m的双塔中央索面叠合梁斜拉桥为研究背景,针对该桥斜拉索的振动特性,其中,最长斜拉索长193.8 m,最大索重16.6 t,采用粘性剪切型阻尼器(VSD)抑制斜拉索的振动,并对阻尼器参数进行优化设计。理论分析及实桥测试结果表明:安装阻尼器后,斜拉索对数衰减率在3%以上,满足斜拉索减振需求。

摘要： 针对柔性机械臂在运动过程中受到柔性因素的影响会出现剧烈振动的问题,提出一种采用径向基(RBF)神经网络辨识的柔性机械臂抑振控制策略,通过减弱机械臂转角波动的方式间接抑制振动。首先,根据拉格朗日原理和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型,其中的不确定项由模态坐标和转角耦合的非线性项构成;其次,在控制律的设计中采用RBF神经网络对动力学模型的不确定项进行辨识补偿,从而提高驱动力矩的精度;最后,通过调整神经网络权重自适应律的系数,使包含辨识结果的控制律满足李亚普诺夫稳定性定理,从而保证动力学系统的稳定性,其中权重自适应律由高斯函数和误差向量组成。采用柔性机械臂实物控制平台的对比实验结果表明:所提出的控制策略能够有效减小柔性机械臂的转角误差和振动幅值;当柔性机械臂长度为1.5 m时,相比常规比例微分控制策略,采用RBF神经网络辨识的控制策略使机械臂末端振动敏感方向的加速度的方差下降了5.8%。该控制策略为柔性机械臂的振动抑制提供了新思路。

摘要： 直升机的振动是由于旋翼本身的特性而与直升机长期共存的固有问题。通常来说,直升机的振动可以分为周期激励和随机激励,而随机激励常会随反馈信号进入飞控系统的反馈控制回路,存在加剧全机异常振动的风险,给飞控系统的设计带来了困难。针对上述问题,利用实际试飞数据,结合一种基于无限冲击响应(IIR)滤波器的滤波算法,对异常输入激励的抑制效果进行了仿真。随后,针对直升机飞行状态(挂载、重量、重心)不同造成的频率点偏差问题,设计了一种高带宽多频率点的陷波带阻滤波器,给出了理论分析,并通过试飞数据的仿真验证了滤波效果。

摘要： 为抑制薄壁轴零件精密磨削过程中产生的受迫振动响应,提高加工精度和效率,基于颗粒碰撞阻尼技术建立阻尼系统的离散元模型,设计了专用粒子阻尼器。通过离散元仿真对阻尼器颗粒参数(颗粒直径和颗粒填充率)进行了优化,基于设计的粒子阻尼器搭建振动试验平台,针对阻尼器颗粒参数对振动抑制的影响展开研究。将参数优化后的颗粒阻尼器应用于现场磨削试验,振动抑制比达70%以上,验证了所提出理论应用的可靠性,可提高零件的磨削精度和加工效率。

摘要： 高价值失效卫星是在轨服务的重点目标,一般具有大的挠性和剩余角动量.直接采用机械臂抓捕目标具有碰撞风险.如果预先采用接触式消旋衰减目标角速度,会极大提高服务卫星抓捕目标的成功率.针对含有挠性振动的非合作失效卫星接触消旋控制问题,提出一种基于特征模型的挠性振动抑制方法.基于消旋动力学方程建立挠性振动角速度的特征模型,设计基于特征模型的自适应挠性振动抑制器进行数值仿真,验证了该方法对挠性振动抑制的有效性.

摘要： UUV惯导系统产生的多线谱振动,对自身探测系统性能、声隐身性能等产生较大的不利影响。针对UUV惯导系统承载结构,分别研究基于超结构的陀螺仪隔振基座设计和系统减振设计方法,开展多线谱抑制优化设计仿真。在保证导航精度的前提下,实现对多线谱的有效抑制。验证了基于超结构的惯性导航陀螺仪多线谱抑制方案的可行性,为下一步完成UUV惯导系统减振降噪结构的制备、集成与试验验证奠定了基础。

摘要： 太阳能热发电是一项极具潜力的发展技术,发电功率大且完全清洁无污染.定日镜群是塔式太阳能热发电站的主要设备,其工作过程中需要保证镜面的入射光经反射后能准确射入集热器,而定日镜与吸热塔距离大,定日镜的微小偏差会引起出射光的很大误差,因此定日镜的振动将直接削弱聚光特性,降低发电效率.针对青海省韵家口定日镜实际工程设备,建立定日镜的三维模型,由于实际定日镜过于庞大,故将定日镜面积缩小100倍进行实验室研究.通过模态分析得到定日镜和其缩比样机的振型和自振频率.计算动力吸振器的相关参数,建立其三维模型,通过ANSYS仿真出安装动力吸振器后定日镜样机的振动得到抑制;通过定日镜缩比样机的振动抑制实验,验证了吸振器的振动抑制最佳效果可达93％以上.

摘要： 海洋工程中的立管和系泊缆线等柔性圆柱结构轴线与来流常存在一定倾斜角度.由于轴向二次流的存在,倾斜圆柱涡激振动(VIV)相比于垂直圆柱更为复杂.如何对VⅣ有效抑制一直是工程界和学术界关注的焦点问题之一.本研究设计了室内拖曳水池模型实验,拖曳速度间隔为0.05m/s,范围为0.05～1.0m/s.观测了螺旋列板和控制杆对大长径比(L/D=350,L为圆柱长度,D为圆柱外直径)柔性圆柱横流向VIV的抑制效果,对比了垂直状态(α=0°,其中α为倾角)和倾斜状态(α=45°)附带抑制装置的圆柱模型振动特性.实验中采用方形截面、螺距/螺高组合为17.5D/0.25D的螺旋列板.控制杆则选取了四根环向均布于圆柱外周的排布方式,控制杆直径比为0.25D,距主体圆柱0.5D.通过在圆柱模型不同空间位置粘贴应变片,获取随时间变化的弯曲应变数据,并运用模态法对位移进行重构.重点分析了横流向应变变化、位移和VIV抑制效率.研究发现:螺旋列板对45°柔性倾斜圆柱涡激振动抑制效果较垂直状态下明显降低,甚至会增大圆柱的振动响应.而四根的多控制杆排列方式在45度倾斜圆柱上仍能保持较好的抑制涡激振动.

摘要： 牵引链索在轴向行进过程中处于非稳态,会不可避免地产生横向周期性激振,风荷载作用会使激振运动更趋复杂.国内外研究侧重于绳式单索运动系统的振动问题研究,缺乏对链式单索系统振动抑制的指导理论和有效方法.本项目旨在研究运动链索的横向振动和索力调节的耦合控制技术,获得风荷载作用下系统蕴含的动力学行为,为复杂单索系统的运行控制提供理论依据和方法指导.

摘要： 提出了一种新的基于逆运动学分析和粒子群优化算法的柔性机械臂笛卡尔空间轨迹规划和振动抑制方法.采用自然坐标法和绝对节点坐标法分别对柔性关节、柔性臂杆进行动力学建模,最终得到全面考虑柔性特性的柔性机械臂动力学模型;针对机械臂末端笛卡尔空间"点到点"和"静止到静止"的规划运动,采用五次多项式函数对末端轨迹进行离散规划,并通过逆运动学理论分析求解得到含冗余参数的关节空间电机转动轨迹;采用粒子群优化算法(PSO),将满足机械臂末端振动最小化的轨迹规划问题转换为待定冗余参数的优化问题,并迭代优化求解该参数;最后以三自由度柔性机械臂开展仿真研究.仿真结果表明,提出的规划方法具有很高的收敛速度,节约了计算时间;能够实现预定的机械臂轨迹规划;对机械臂末端点的残余振动能够进行有效地抑制.

摘要： 针对漂浮基空间机器人在轨捕获非合作航天器过程避免关节受冲击破坏的避撞从顺控制问题,为此在关节电机与机械臂之间配置了一种弹簧扫臂类缓冲装置,其作用在于:一、捕获操作接触、碰撞阶段可通过其内置弹簧的变形来吸收被捕获航天器对空间机器人关节产生的冲击能量;二、捕获操作结束后的镇定运动阶段结合与之配合的避撞从顺控制策略来适时开、关关节电机,以保证关节受到的冲击力矩受限在安全范围.首先,针对捕获操作前配置弹簧扫臂类缓冲装置空间机器人系统及目标航天器系统,分别应用拉格朗日方法及牛顿-欧拉法获得两分体系统动力学方程;之后,结合整个系统动量守恒关系,捕获操作后系统运动几何关系及力的传递规律,建立了捕获操作后两者形成联合体系统的综合系统动力学方程.考虑弹簧扫臂类缓冲装置的引入,导致系统关节具备柔性,利用奇异摄动理论将系统分解为两个独立的子系统:快变子系统和慢变子系统.针对快变子系统,设计了速度差值反馈控制器,以实现系统弹性振动抑制,保证系统的稳定性.针对慢变子系统,设计了一种避撞从顺模糊自适应H∞鲁棒控制方案以实现其镇定控制.上述结合弹簧扫臂类缓冲装置给出的控制方案在有效实现吸收、缓冲捕获操作产生的冲击能量的同时,还能在冲击能量过大时适时开启、关闭关节驱动器,以避免关节驱动器发生过载与破坏;除此之外,该控制方案采用模糊逻辑为机器人系统建模,克服了传统控制需要进行动力学模型转换的缺点,可快速实现捕获操作后联合体系统受扰运动的镇定.系统数值仿真结果,验证了上述避撞从顺控制策略的正确性.

摘要： 本基金以大型多冗余驱动液压振动台应用作为项目背景,以冗余驱动并联机构为主要研究对象,对其模态空间解耦控制展开研究.研究内容包含多体系统模型建立、解耦点研究、控制方法,特别是模态空间控制方法是研究的核心.根据模态分解时特征值是否为零,将模态系统分成非零特征值模态和零特征值模态,并分别进行了特性分析与控制方法研究.对于非零特征值模态,给出了大范围运动空间上比例阻尼系统的惯性参数辨识和模态控制方法.对于零特征值模态,利用其对上平台运动过程中所表现出的柔性进行了振动抑制.本基金研究结果对冗余驱动并联机构在大型冗余振动台上的应用奠定理论和实践基础.

摘要： 声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)效应是弯曲波在楔形结构中传播时波速逐渐减小至零从而不发生反射的现象.由于弯曲波在理想黑洞结构中不发生反射,这就意味着能量被集中在楔形结构的尖端部分,这一现象使得黑洞结构在减振降噪,能量回收等领域中具有极大的应用潜力.为了对截面呈幂率变化的杆结构进行动力学分析,首先建立相应的物理模型,然后利用小波函数拟合杆振动时的挠度曲线并结合拉格朗日方程建立系统的动力学方程;通过对其进行求解得到系统的振动响应.分析计算结果可知,相较于均匀杆结构,截面呈幂律变化的杆结构能够有效的抑制其振动:进一步比较楔形梁和圆杆的振动响应表明,黑洞结构对两者振动响应的抑制效果相似,但锥形杆的尖端聚能效果要优于楔形梁结构.

摘要： 声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)效应是弯曲波在楔形结构中传播时波速逐渐减小至零从而不发生反射的现象.由于弯曲波在理想黑洞结构中不发生反射,这就意味着能量被集中在楔形结构的尖端部分,这一现象使得黑洞结构在减振降噪,能量回收等领域中具有极大的应用潜力.为了对截面呈幂率变化的杆结构进行动力学分析,首先建立相应的物理模型,然后利用小波函数拟合杆振动时的挠度曲线并结合拉格朗日方程建立系统的动力学方程;通过对其进行求解得到系统的振动响应.分析计算结果可知,相较于均匀杆结构,截面呈幂律变化的杆结构能够有效的抑制其振动:进一步比较楔形梁和圆杆的振动响应表明,黑洞结构对两者振动响应的抑制效果相似,但锥形杆的尖端聚能效果要优于楔形梁结构.

摘要： 声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)效应是弯曲波在楔形结构中传播时波速逐渐减小至零从而不发生反射的现象.由于弯曲波在理想黑洞结构中不发生反射,这就意味着能量被集中在楔形结构的尖端部分,这一现象使得黑洞结构在减振降噪,能量回收等领域中具有极大的应用潜力.为了对截面呈幂率变化的杆结构进行动力学分析,首先建立相应的物理模型,然后利用小波函数拟合杆振动时的挠度曲线并结合拉格朗日方程建立系统的动力学方程;通过对其进行求解得到系统的振动响应.分析计算结果可知,相较于均匀杆结构,截面呈幂律变化的杆结构能够有效的抑制其振动:进一步比较楔形梁和圆杆的振动响应表明,黑洞结构对两者振动响应的抑制效果相似,但锥形杆的尖端聚能效果要优于楔形梁结构.

摘要： 声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)效应是弯曲波在楔形结构中传播时波速逐渐减小至零从而不发生反射的现象.由于弯曲波在理想黑洞结构中不发生反射,这就意味着能量被集中在楔形结构的尖端部分,这一现象使得黑洞结构在减振降噪,能量回收等领域中具有极大的应用潜力.为了对截面呈幂率变化的杆结构进行动力学分析,首先建立相应的物理模型,然后利用小波函数拟合杆振动时的挠度曲线并结合拉格朗日方程建立系统的动力学方程;通过对其进行求解得到系统的振动响应.分析计算结果可知,相较于均匀杆结构,截面呈幂律变化的杆结构能够有效的抑制其振动:进一步比较楔形梁和圆杆的振动响应表明,黑洞结构对两者振动响应的抑制效果相似,但锥形杆的尖端聚能效果要优于楔形梁结构.

摘要： 本发明公开一种具有抑制振动功能的围护结构及抑制围护结构振动的方法，所述围护结构外表面具有热源，所述热源用于加热所述围护结构外表面位置处的气流边界层。加热可使气流边界层密度ρ降低，振幅减小，抑制横向振动。且围护结构迎风面位置的气流边界层被加热，该处的气流边界层密度降低，则相当于在迎风面处设置一“气流缓冲层”，上风向来流在遇到该气流缓冲层时，湍流程度得以削弱，脉动性降低，则对围护结构的顺风向冲击减小，从而能够抑制围护结构的顺风向振动。

摘要： 本发明提供了一种抑制引射器支撑板振动模拟试验装置及振动抑制方法，该方案包括有由激光测振仪、信号发生器、振动激励机构、振动抑制机构和激光探头组成的模拟实验装置，该装置能够对抑振方法的实际抑振效果进行试验验证。同时本方案提供了一种抑制支撑板振动的方法，该方法采用对引射器三维模型的有限元分析结合现场实测数据，确定引射器的振动主要集中位置，在振动主要集中位置设置压电纤维片作为传感器和促动器，配合选择主动振荡压电控制方法或主动阻尼控制方法控制促动器，能够针对单一频率或者整个频带进行抑振，具有良好的稳定性和显著的抑振效果。

摘要： 本发明的增压器的振动抑制方法是抑制能够利用马达驱动的增压器的轴振动的方法，其包括：特定振动状态判断步骤，判断是否为增压器的转子轴的轴振动的大小超过了规定大小、或者有可能超过规定大小的特定振动状态；励磁状态判断步骤，判断是否为对马达施加了励磁电压的励磁状态；以及振动抑制执行步骤，当通过特定振动状态判断步骤判断为特定振动状态时，且通过励磁状态判断步骤判断为并非励磁状态时，对马达施加励磁电压。

摘要： 本发明提供了一种涡激振动抑制及减阻装置，包括环状本体和连接件，环状本体用于设置在圆柱形结构物的外围；环状本体的环孔的轴线与圆柱形结构物的轴线平行；环状本体具有贯穿其环壁的开口；环状本体与圆柱形结构物相对的内周面为第一弧面，第一弧面与圆柱形结构物的外周面之间存在过流间隙；连接件连接环状本体与圆柱形结构物。本发明还提供了一种涡激振动抑制及减阻方法。本发明利用第一弧面阻挡进入过流间隙内的顺风向的气流，使气流改变流动方向，沿环状本体的轴向向两端流动，既能抑制圆柱形结构物涡激振动，又能减小圆柱形结构物所受的阻力，并且环状本体结构简单、制作方便、生产成本低。

摘要： 本发明提供一种振动抑制方法及机械加工系统，无须在被加工物的固定夹具设置特别的装置便能够适当地对加工中的被加工物的振动进行抑制。机器人具备可动部和安装于可动部的前端的手等把持部。把持部构成为在机床进行的工件的机械加工中对工件中的保持于固定夹具的被保持部以外的部分进行把持。从而，通过使用机器人来保持加工中的工件，能够防止工件的相对于加工反作用力的变形，抑制加工时的振动。

摘要： 本发明涉及振动抑制方法以及振动抑制装置。振动抑制方法包括：输入步骤，输入用于对控制对象的动作进行控制的指令信号；卷积滤波步骤，在滤波时间内对所述指令信号进行卷积滤波处理，生成滤波后指令信号；以及输出步骤，输出所述滤波后指令信号，其中，所述滤波时间不根据在所述指令信号的控制下所述控制对象的振动的振动周期而任意设定。根据本发明，能够有效地抑制由于输出指令信号而导致的振动。

摘要： 一种振动抑制装置，其对具有固有振动模式的机械系统中的动作部的振动进行抑制，该机械系统包括动作部、使动作部工作的致动部、以及将动作部和致动部连结的弹性体，其中，振动抑制装置的特征在于，具备：生成机构，其生成驱动致动部的驱动信号；推定机构，其对与机械系统相关的计测量进行推定；补正机构，其基于由推定机构推定出的计测量，对由生成机构生成的驱动信号进行补正；以及变更机构，其在机械系统的模型化误差增大的期间对在推定机构中使用的增益进行变更，以使得模型化误差的增大的影响变小。

摘要： 本发明提供了一种抑制引射器支撑板振动模拟试验装置及振动抑制方法，该方案包括有由激光测振仪、信号发生器、振动激励机构、振动抑制机构和激光探头组成的模拟实验装置，该装置能够对抑振方法的实际抑振效果进行试验验证。同时本方案提供了一种抑制支撑板振动的方法，该方法采用对引射器三维模型的有限元分析结合现场实测数据，确定引射器的振动主要集中位置，在振动主要集中位置设置压电纤维片作为传感器和促动器，配合选择主动振荡压电控制方法或主动阻尼控制方法控制促动器，能够针对单一频率或者整个频带进行抑振，具有良好的稳定性和显著的抑振效果。

摘要： 发明涉及振动抑制方法和振动抑制装置。加速度指令在连续的第一期间P1、第二期间P2、第三期间P3和第四期间P4控制马达的加速度。在第一期间P1，马达的加速度从零增加至第一加速度A1。在第二期间P2，马达的加速度从第一加速度A1减少至零。在第三期间P3，马达的加速度从零减少至第二加速度A2。在第四期间P4，马达的加速度从第二加速度A2增加至零。CPU确定作为第一期间P1的长度的第一时间T1、作为第二期间P2的长度的第二时间T2、作为第三期间P3的长度的第三时间T3和作为第四期间P4的长度的第四时间T4中的两个时间相同且另外两个时间相同的加速度指令。

摘要： 本发明提供了一种涡激振动抑制及减阻装置，包括环状本体和连接件，环状本体用于设置在圆柱形结构物的外围；环状本体的环孔的轴线与圆柱形结构物的轴线平行；环状本体具有贯穿其环壁的开口；环状本体与圆柱形结构物相对的内周面为第一弧面，第一弧面与圆柱形结构物的外周面之间存在过流间隙；连接件连接环状本体与圆柱形结构物。本发明还提供了一种涡激振动抑制及减阻方法。本发明利用第一弧面阻挡进入过流间隙内的顺风向的气流，使气流改变流动方向，沿环状本体的轴向向两端流动，既能抑制圆柱形结构物涡激振动，又能减小圆柱形结构物所受的阻力，并且环状本体结构简单、制作方便、生产成本低。