主动隔振

摘要： 对航天器或者雷达天线进行隔振是减少其受到振动载荷的有效方法。采用一种基于3-SPR并联机构的稳定平台进行主动隔振。建立上平台坐标系、下平台坐标系、全局坐标系,分析推导3个坐标系的姿态变换矩阵,将3-SPR并联机构作为稳定平台进行运动学和静力学特性分析,建立包含下平台和上平台同时运动的运动学公式及其静力平衡方程和静力传递矩阵,提出主动隔振原理和隔振控制方法,并进行算例验证。为该并联机构稳定平台的优化设计和工程应用奠定理论基础。

摘要： 在主动隔振系统中,执行机构输出的主动控制力与系统隔振性能密切联系.为研究上述问题,本文通过建立优化目标函数对双层主动隔振系统进行优化来获得最优系统参数,分析优化前后双层主动隔振系统的隔振性能及主动控制力,验证优化方法的可性行.首先,从理论上研究了双层主动隔振系统在不同激励条件下的隔振性能,并分析了系统参数对主动控制力输出的影响.其次,建立综合性的优化目标评价系统的隔振性能,利用遗传算法优化目标函数.最后,利用模糊PID控制算法对双层主动隔振系统进行主动控制,对比优化前后的隔振性能及主动控制力,其结果表明:优化后,隔振对象的位移,与中间层的相对位移及主动控制力分别减小了32.7%,67.5%,55.4%.因此,双层主动隔振系统的优化设计方法是可行的.

摘要： 针对隔振系统受到强烈干扰或冲击,导致控制器输出信号超出作动器工作电流范围,使控制系统失效的问题,提出了一种自适应饱和抑制算法。首先对电磁作动器特性进行分析,得出作动器会随电流增大产生磁饱和现象导致进入饱和区。然后在FXLMS算法基础上引入抑制因子对控制权系数更新进行修正,从而增强在受到强烈干扰或冲击系统的鲁棒性。仿真和试验结果表明,该算法较好地解决了作动器饱和影响,对双频激励取得了显著的控制效果,在受到冲击时展现了良好的鲁棒性。

摘要： 提出了一种基于直动滚子推杆移动凸轮机构的线性负刚度装置,通过对该装置的静力学分析,根据要实现的线性负刚度条件,设计了凸轮的理论廓线及实际廓线,然后将该装置与正刚度弹簧并联形成主动隔振系统,建立了隔振系统的动力学方程,分析了隔振系统的隔振特性。结果表明:引入线性负刚度装置后,系统的固有频率降低,隔振频带变宽,高频激励下的隔振效果改善。

摘要： 为进一步提高大气下非接触式原子力显微镜(NC-AFM)表征样品形貌的分辨率及纵向检测灵敏度,本文提出了一种基于光偏转检测方法的新型非接触式噪声溯源抑制模型及多级隔振的机械振动噪声主动隔振装置.通过多源噪声抑制系统的设计,实现了实验环境下传递到实验装置的高低频振动由69 nm有效的衰减至0.03 nm以下.结合光偏转理论,系统在大气下的探针检测灵敏度为156.4 mV?nm-1、电压偏转噪声密度为2.24μV/√Hz、偏转噪声密度达到了17.72 fm/√Hz.系统噪声得到有效的抑制,为进一步实验奠定了基础.

摘要： 为研究混凝土排桩桩长、埋深和桩间距对主动隔振的影响,以振幅降低比作为评价指标,将振幅降低比小于0.5的区域定义为有效隔振区域,进行混凝土排桩室外试验.基于本文试验条件,详细分析上述因素对隔振区域的影响.研究结果表明:各因素对隔振区域均有影响.桩长与瑞利波波长的比值越大有效隔振区域越大,但比值为0.5之后,再增加比值有效隔振区域增幅不大,当比值为0.76时,可以获得比较大的有效隔振区域.埋深与瑞利波波长的比值越大有效隔振区域越小,当比值为0.32后,不存在有效隔振区域,较小的埋深可以取得很好的有效隔振区域.桩间距与瑞利波波长的比值越小有效隔振区域越大,当比值为0.27时,有效隔振区域已经很小.

摘要： 为了解决扫频过程中隔振器不能很好地隔离扫频频率在0Hz和固有频率之间的平台基座惯性力的干扰,提出一种双级驱动主动隔振系统的可调反共振频率控制器.对双级驱动主动隔振系统的运动学模型、可调反共振频率控制器及参数设计等进行了研究.首先,根据设计的双级驱动主动隔振系统建立其运动学模型.接着,基于系统的反共振频率特性提出了可调反共振频率控制器及其参数设计.然后,分析可调反共振频率控制的隔振性能.最后,搭建实验平台进行实验验证.实验结果表明:从0到初始反共振频率,闭环传递率小于-15 dB.此外,通过改变控制器的参数,附加的反共振频率可以在0 Hz和初始反共振频率之间调节.且在附加反共振频率附近,闭环传递率小于-30 dB.利用该控制器,有效载荷的扰动幅度从4 mm·s-1衰减到0.5 mm·s-1,平台基座的冲击扰动降低了87.5％.双级驱动主动隔振系统配合可调反共振频率控制器可以通过跟踪扫频干扰实时调整反共振频率点,可应用于半导体制造业超低振动要求的扫频环境,达到良好的隔振效果.

摘要： 对于0.1～10 Hz频率谱段的超低频振动,一般需要采用主动隔振来保护精密仪器的测量与使用.主动隔振是将干扰源先通过振动传感器将信号转化为电信号,再通过放大器将电信号传给自抗扰控制器,控制器将信号传输到作动器产生一个与干扰源相反的力,将振动抵消而达到隔振目的.文章阐述的主动隔振采用了自抗扰控制技术,自抗扰控制技术的优点为原理简单、入门简易、适应力强、基于误差消除误差等.其技术对于传统PID来说又有改进之处,如抗干扰能力强,在同种条件下同比传统PID调节参数更加简单和实用,能满足精密仪器的主动隔振需要.

摘要： 针对量子科学实验、时频传递实验等项目研发的先进载荷对微振动频谱积分的特殊指标需求,研究一种分离式主动隔振技术.分离式隔振技术将卫星划分为载荷模块和服务模块,考虑两模块之间柔性连接线缆和限位弹簧,首先建立两模块的动力学模型.随后,设计基于加速度反馈的六自由度隔振控制器,考虑执行机构控制和驱动电路的电气噪音,在时域和频域仿真分析载荷模块对服务模块的振动隔离性能.仿真结果表明,主动隔振后载荷模块三轴加速度功率谱密度在0.5～200 Hz内积分值小于2μgn.最后,分析主动隔振控制器参数对载荷模块加速度功率谱积分指标的影响.分离式主动隔振可为我国超静科学卫星的振动隔离提供一种技术途径.

摘要： [目的]针对振动控制中多频激励的传统自适应滤波算法控制效果不佳,以及工程中传感器不易安装和通道耦合等原因导致参考信号失配的问题,提出一种反馈式多线谱控制算法.[方法]首先,使误差信号通过级联自适应陷波器,并根据自适应算法更新陷波器参数来估计多个信号频率;然后,合成各参考信号,对相位进行补偿,通过Hilbert变换得到另一路参考信号;最后,进入并行控制器完成幅值更新,实现振动控制.[结果]仿真和试验结果表明,该算法能够精确估计频率信息,合成可靠参考信号,对30,37,60和110 Hz线谱均取得了20～40 dB能量衰减.[结论]该算法较好地解决了振动控制中参考信号失配和多线谱振动的问题,有效减弱和抑制了低频振动能量传递.

摘要： 为解决直升机被动隔振适应能力差、控制能力有限的问题,本文在直升机主减撑杆上安装液压伺服作动器,设计主动隔振系统,建立了直升机单撑杆动力学模型和液压伺服系统模型,运用经典PID控制方法设计加速度反馈控制系统,在Matlab Simulink软件搭建控制系统模型并进行仿真计算及分析.结果表明在直升机主减撑杆上安装主动隔振技术可以有效改善机身振动性能.

摘要： 介绍了AMESim软件与MATLABSimulink的接口技术，并使用AMESim 与 MATLABSimulink 对发动机主动隔振进行了联合仿真，分析了主动以及被动隔振的隔振效果，为主动控制提供了新的设计思路。

摘要： 在分析大量文献的基础上,从理论研究、工程应用、硬件发展三个方面对主动隔振技术在船舶工程中的应用发展现状进行了全面的综述。

摘要： 主动隔振能够有效地改善传统被动隔振在低频段的性能，相关研究近年来受到广泛关注。主动隔振研究主要集中在作动器的研制、安装方式和控制算法等方面。其中，作动器是主动隔振中的关键器件。本文使用一个BP (Back Propagation)网络来补偿磁悬浮作动器的非线性，从而提高整个系统的线性度，并使用一种改进的线性自适应算法进行控制。仿真实验显示，在单自由度隔振系统中，控制算法对单频振动取得了良好的隔振效果。

摘要： 针对主动隔振，研究自适应控制方法的控制效果。给出基于频率在线估计和跟踪滤波的自适应方法，将多谐波干扰引起的振动以分量形式加以抑制。在方法构造中，通过递推计算的相关序列进行频率估计，通过中心频率随动的带通滤波器进行信号跟踪，并在基本LMS方法的基础上形成自适应控制器。为抑制控制器的输出饱和，在权系数的更新过程中引入饱和函数，限制权系数的过度调整。为验证方法的有效性，通过多点隔振的试验研究，对频率跟踪与滤波、饱和抑制以及自适应算法进行检验。结果表明：自适应方法能够很好地抑制谐波干扰的影响;对于多点隔振，控制通道之间存在强烈耦合作用，整体隔振效果与被控结构的振动模态相关。

摘要： 为研究三维地基中波阻板(WIB)的主动隔振,推导了三维层状地基薄层法的基本解答,建立了半解析边界元法,算例验证了该方法的可靠性。分析了竖向激振作用下三维地基波阻板的主动隔振,详细分析了波阻板参数对隔振效果的影响。结果表明:波阻板主动隔振可以取得理想的隔振效果;增加波阻板的厚度和剪切模量,选取较小的波阻板埋深,可以有效地提高隔振效果;增加波阻板的直径在一定程度上亦可提高其隔振效果。

摘要： 为研究振动扰力作用下分建筑的抗振设计,从主动隔振、改变结构受力体系和调整设备工作频率等3个方面分析了筛分建筑消除振动扰力影响的方法,给出了一些设计原则和建议,并结合实例验证可行性.实验表明,消除筛分建筑振动扰力的方法及筛分建筑设计原则能够有效消除振动扰力,达到了消振目的,提高了生产效率.

摘要： 本文基于单层隔振系统对分散自适应主动隔振进行了仿真和实验研究，分析了分散自适应控制方法在单层主动隔振系统中的适用性。通过理论分析指出分散自适应控制虽然可以显著降低计算量，但算法收敛性并不能得到保证。单层隔振系统中的仿真和实验结果表明:分散自适应控制在系统刚体振动占优的低频段内能够显著提高隔振效果；但当系统的弹性振动明显时，控制算法存在发散的可能。

摘要： 与传统的激振器相比，磁悬浮作动器具有一定的优势，但其输入输出关系却是非线性的。本文中使用一个神经网络去补偿作动器的非线性，并给出了神经网络训练的方法。经过非线性补偿后，次级通道在关心频段内近似为一个线性系统，故使用常规线性算法进行控制。将其应用于单自由度隔振系统，通过数值仿真实验验证了控制算法的有效性。仿真实验显示，对于低频段的单频扰动，整个系统取得了较好的隔振效果。

摘要： 为了减隔从舰船壳体向声纳阵传递的振动,设计了声纳安装平台减隔振系统,在该系统中,采用弹簧和橡胶垫作为被动隔振元件,超磁致伸缩执行器作为致动器.建立了考虑流固耦合的系统动力学方程.基于线性矩阵不等式,设计了H∞控制器,对声纳安装平台减隔振系统进行了数值仿真研究.结果表明,所设计的声纳安装平台减隔振系统对于舰船壳体传来的振动噪声以及外界扰动能有效加以抑制.

摘要： 本发明提出一种主动减振隔振装置和由该主动减振隔振装置组成的减振隔振系统。本发明所揭露的主动减振隔振装置包括：具有密封活塞的气腔；倒立摆，其一端与所述活塞固定连接；承载部件，其与所述倒立摆的另一端固定连接；垂向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力；水平向直线执行器设置於所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力。

摘要： 主动型隔振装置(10)包括：一对弹性连接部(20、30)；杆主体(40)，其将一对弹性连接部相互连结起来；惯性质量件(52)，其支承于杆主体；驱动部(58)，其用于使惯性质量件沿着杆主体的轴向往复移动；以及控制部(90)，其构成为能够进行加速度反馈控制，即控制驱动部从而产生与杆主体的轴向上的加速度成正比的第1力。

摘要： 本发明提出一种主动减振隔振装置和由该主动减振隔振装置组成的减振隔振系统。本发明所揭露的主动减振隔振装置包括：具有密封活塞的气腔；倒立摆，其一端与所述活塞固定连接；承载部件，其与所述倒立摆的另一端固定连接；垂向直线执行器设置于所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力；水平向直线执行器设置于所述承载部件和气腔之间，且与所述承载部件和气腔外壳连接，以对所述承载部件施加主动力。

摘要： 主动型隔振装置(10)包括：一对弹性连接部(20、30)；杆主体(40)，其将一对弹性连接部相互连结起来；惯性质量件(52)，其支承于杆主体；驱动部(58)，其用于使惯性质量件沿着杆主体的轴向往复移动；以及控制部(90)，其构成为能够进行加速度反馈控制，即控制驱动部从而产生与杆主体的轴向上的加速度成正比的第1力。

摘要： 本发明公开一种可主动控制多方向隔振的准零刚声子晶体隔振装置，包括准零刚基体、压电陶瓷片、负电容电路、细线和激振器；准零刚基体由质量块和连杆组成，质量块为长方体结构，质量块的四个侧面中部均设有上表面和下表面相互贯通的矩形凹槽，每个矩形凹槽其中一侧的侧壁上端和另一侧的侧壁下端均设有连接孔，连接孔安装有连接轴；质量块通过连接轴和连杆彼此间相互铰接形成有呈正方晶格点阵排布的平面型周期结构，每个质量块与其相邻的每个质量块之间通过一组连杆铰接连接，由此形成准零刚度特性；每组连杆上均设置有压电陶瓷片，每个压电陶瓷片均设有负电容电路，组成具有主动控制性能的平面型周期结构隔振装置；准零刚基体通过细线悬挂在隔振台上，准零刚基体与激振器紧贴设置。

摘要： 本发明公开了一种两自由度隔振与精密定位的复合主动隔振器，该隔振器包括基础平台(10)和负载平台(30)，该隔振器还包括隔振单元，其设置在所述基础平台(10)和负载平台(30)之间，所述隔振单元包括沿第一方向设置的空气弹簧(20)和第一音圈电机(25a)，所述隔振单元还包括沿第二方向设置的可调刚度片弹簧和第二音圈电机(25b)，该隔振器还包括定位单元，其设置在所述隔振单元的外侧，所述定位单元包括沿第一方向设置的比例压力阀(26)，所述定位单元还包括沿第二方向的第二音圈电机(25b)。本发明的隔振器，通过两个隔振单元和精密定位单元，实现精密隔振和精密定位，适用于微环境下的超精密加工与测量设备。

摘要： 本发明提供了一种结构紧凑的零刚度磁悬浮主动隔振器及其构成的六自由度隔振系统，属于精密隔振领域。该零刚度磁悬浮主动隔振器包括永磁被动隔振单元、主动隔振单元和安全限位组件。永磁被动隔振单元包括上部磁铁、下部磁铁、中间磁铁及其相关连接部件，磁铁为矩形磁铁。主动隔振单元可施加垂向和水平向的定位控制与振动主动控制，包括洛伦兹电机、速度传感器和位移传感器。安全限位组件具有机械水平调节和限位安全保护作用。本发明所提供的零刚度磁悬浮主动隔振器在水平向具有零刚度且在垂向具有承载力的同时具有准零刚度的特点，其构成的六自由度隔振系统适用于对低频振动敏感的精密加工与测量设备。

摘要： 本发明公开了一种轮足机器人的隔振装置，轮足机器人包括机身、两条以上支撑腿及足端，支撑腿采用倒置的Steward平台；每个Steward平台包括上平台、下平台及六个可伸缩缸；隔振装置包括：主动隔振装置和被动隔振装置；主动隔振装置与轮足机器人机身上的控制单元无线连接，其一端与轮足机器人的机身相连，另一端与轮足机器人的上平台相连，用于实时检测轮足机器人每个可伸缩缸受到的拉力/压力值并传递给控制单元，控制单元根据每个可伸缩缸实时受到的拉力/压力值与设定拉力/压力阈值的差值实时控制对应可伸缩缸的伸缩量，从而达到主动隔振；上平台通过被动隔振装置与轮足机器人的足端相连，被动减振装置用于缓冲过滤低频振动。

摘要： 本发明公开了一种两自由度隔振与精密定位的复合主动隔振器，该隔振器包括基础平台(10)和负载平台(30)，其特征在于：该隔振器还包括隔振单元，其设置在所述基础平台(10)和负载平台(30)之间，所述隔振单元包括沿第一方向设置的空气弹簧(20)和第一音圈电机(25a)，所述隔振单元还包括沿第二方向设置的可调刚度片弹簧和第二音圈电机(25b)，该隔振器还包括定位单元，其设置在所述隔振单元的外侧，所述定位单元包括沿第一方向设置的比例压力阀(26)，所述定位单元还包括沿第二方向的第二音圈电机(25b)。本发明的隔振器，通过两个隔振单元和精密定位单元，实现精密隔振和精密定位，适用于微环境下的超精密加工与测量设备。

摘要： 本实用新型公开了一种改进低频隔振范围的主动隔振台，包括保护外壳和隔振台本体，所述保护外壳的外壁上开设有多个活动开孔，且活动开孔的内腔中嵌套有外拆装板，所述保护外壳的内腔中嵌套有四个呈矩形阵列发布的内侧散热箱，且内侧散热箱的外壁上开设有多个呈等间距分布的散热空腔，所述散热空腔的内腔靠外的一侧粘接有防溢流板，且散热空腔的内腔顶部安装有雾化喷头，所述内侧散热箱的内腔顶部安装有增压泵，所述增压泵的进水端连接有接水管，所述增压泵的出水端连接有分流管。该改进主动隔震低频范围隔离性能的传感装置，可实现对隔振台的固定保护，提高散热效率，便于隔振使用。