基于ARX模型的压电智能结构振动预测控制

采用预测控制法对压电智能结构的振动主动控制进行了实验研究，通过实验方法建立了系统的ARX模型，并在此基础上设计了预测控制器对结构进行振动主动控制。实验结果验证了该方法在压电智能结构振动主动控制中的可行性和有效性。     

采用压电陶瓷的飞机座舱辐射噪声主动控制

飞机在飞行过程中受到的各种扰动(如交变气动力的作用)，会诱发座舱结构的振动，从而向座舱内辐射噪声。针对这一情况，本文研究了通过使用压电智能材料控制座舱某些结构振动从而抑制其辐射噪声的主动结构声控制方法。制作了座舱模型，根据模型试验，确定了功能元件的布置位置，利用计算机和高速数据采集卡组成的控制系统进行了控制试验，试验结果表明，该系统对座舱结构的振动和辐射噪声都有明显控制效果。     

压电复合材料薄壳结构振动主动控制

对表面粘贴压电元件的复合材料薄壳结构的应变驱动原理、振动控制方程进行了分析。建立了自适应控制系统，对粘贴了压电材料的玻纤／环氧圆柱壳的振动进行了主动控制实验。结果表明，压电自适应壳结构能对薄壳的振动进行有效抑制，同时使壳体噪声辐射得到显著衰减。     

压电智能层合结构噪声主动控制的实验研究

根据噪声主动控制原理，建立了压电智能层合结构噪声主动控制模型，在隔声箱内部激励分别单频、多频情况下，进行了噪声控制实验研究。研究表明，在50～450Hz的频段内取得了良好的降噪效果，其中在80Hz的最大降噪达到26．4dB，且控制系统具有很好的稳定性。     

基于极点配置的柔性智能结构主动振动控制

对采用压电元件作为传感器和驱动器，基于极点配置法的柔性智能结构主动振动控制进行了实验研究，介绍了控制系统构成，实验结果验证了文章所述方法的有效性。     

柔性结构振动自适应模糊控制与实验研究

针对机敏柔性结构振动主动控制，提出了一种自适应模糊控制方案。在简单模糊控制器基础上引进了自适应环节，并经大量实验研究后总结了量化因子Ke、Kc与比例因子Ku的调整规则。最后对一机敏柔性梁进行了抑振实验，获得了良好的效果。     

智能结构系统的噪声主动控制方法

评述了智能结构系统的噪声主动控制方法。在阐述其基本原理的基础上，介绍了智能结构噪声主动控制的现状及目前研究的主要问题     

压电主动构件在桁架结构振动控制中的应用

压电主动构件是一种集作动和传感于一体的能承载的器件。文章主要针对研制的压电主动构件,通过实验研究其在桁架结构振动控制中的应用。结果表明,这种压电主动构件作为桁架结构的内控制源,可以有效地提高结构的模态阻尼、抑制结构振动。     

振动和结构声的有源控制技术

近年来在有源噪声控制的基础上发展的有源振动和结构声的控制对降低低频振动和采用控制噪声辐射体的方法降低结构声是一种有发展前景的噪声与振动控制技术。本文讨论了振动和结构声的有源控制技术有一些基本内容并给出应用实例和实验结果。     

智能结构振动主动控制实验研究

振动主动控制是近年来发展起来的一种新的振动控制方法,振动主动控制需要外部施加能量。本设计中智能结构是利用传感器对结构的振动进行监测,驱动器在微电子系统的控制下准确动作,以改变结构的振动状态。与传统的振动主动控制方法相比,智能结构可以在不明显改变受控结构的质量和体积的条件下,达到自适应调节减振的目的。本设计以智能梁结构作为实验研究模型,研究了智能结构振动控制系统组成、实现原理;硬件电路设计包括A/D采样、CPLD外扩D/A、信号调理电路等,并通过TMS320F2812的CAN模块与上位机通信进行数据实时显示,达到很好的监测和控制目的。     

一种联合补偿的动态相位噪声优化设计方法

针对晶体振荡器相位噪声指标振动恶化问题设计了一种无源隔振和有源加速度补偿的联合补偿方案。该方案首先采用两级橡胶减震器实现良好的无源隔振,优化了晶振在300 Hz外的动态相位噪声;同时采用有源加速度电补偿方式弥补了无源隔振系统在近端（约220 Hz）谐振问题,优化了10~200 Hz的动态相位噪声。振动试验实测结果表明,该联合补偿法使晶振动态相位噪声指标在偏离载波10~2 000 Hz时均得到了15~35 dB的优化效果。     

大面阵红外焦平面杜瓦冷指支撑结构设计

空间红外相机为提高成像质量,采用脉冲管制冷机对大面阵红外探测器进行制冷和杜瓦封装,形成杜瓦组件,使探测器工作在深低温环境下。冷指与热端之间仅靠脉冲管的薄壁结构连接,径向支撑刚度偏低,无法承受卫星发射阶段的振动,需对冷指增加支撑结构;但为提高制冷效率,又需要尽量增大连接探测器的冷指与制冷机热端之间的结构热阻,以减少结构间漏热。传统的方案是在冷指与热端之间增加金属支撑柱,但该结构会带来附加的漏热,且因为连接刚度较大,会由于装配及加工误差在脉冲管焊缝处产生较大的结构应力,影响组件性能。提出一种基于玻璃纤维束的冷指支撑结构,利用玻璃纤维束的高抗拉刚度及低抗弯刚度提高冷指径向支撑刚度的同时减小其在轴向上的结构应力;同时,玻璃纤维束的超低导热系数和小截面面积可以极大的提高结构热阻,显著减小附加漏热。与传统方案相比,玻璃纤维束支撑加强结构在提高冷指支撑刚度同时,将冷指与热端之间的结构热阻增大为原来的3 730倍,解决了冷指支撑加强结构既要求抗振性能好、又要求漏热小的难题,可适用于各种类型的大面阵红外探测器的杜瓦冷指支撑结构。     

振动条件下频率源相位噪声恶化影响研究

电子设备工作于机械振动较强的环境下,频率源的相位噪声会恶化,从而使通信系统不能正常工作。该文对某QPSK系统中频率源相位噪声因机械振动环境而恶化的问题进行了理论分析、仿真、试验等研究,提出通过选用加速度灵敏度更低的晶振,及更好地阻尼到晶体本身的力传递后,解决了整机无法减振的情况下如何在电路上进行减振的难题,使该QPSK系统正常工作。该方法具有很实际的应用价值和一定的学术价值。     

压电主动控制在减振和降噪中的应用

利用压电主动控制进行减振和降噪实验具有广阔的发展前景.该文设计了3个相关的方案:简支梁的减振、铝板的降噪和基座的减振.实验结果显示,对于单频信号减振和降噪的效果均可达90%,证明了通过压电主动控制来实现单频的减振和降噪的可行性和显著性.     

Static shape and vibration control of flexible payloads with applications to robotic assembly

This paper addresses the simultaneous control of vibration and static shape deformation of arbitrarily shaped thin-walled flexible payloads. During robotic assembly of these thin-walled parts, gravity and inertial forces acting on the parts may induce both static shape deformation and vibrations in the part sufficiently large that accurate and high speed assembly of these parts is hindered. Static deformations, which arise due to deformation of the part caused by its own weight under the influence of gravity, lead to misalignment of mating points of the parts. Unwanted vibrations, arising from inertial forces acting on the thin-walled parts as they are positioned for assembly, must damp out before parts can be mated, further hindering the process. In this work, a smart gripper with actuated contact points to grasp the flexible thin-walled parts is proposed to solve this problem. The smart gripper is capable of both part reshaping and active damping of unwanted vibrations of the part. It is fixed to a robotic manipulator and is comprised of multiple linearly actuated fingers with laser-based noncontact proximity sensors, and associated signal processing and controllers. In this paper, a simultaneous vibration and static shape controller is developed. The proposed controller is a composite modal controller in conjunction with a quasi-static modal filter and a bias Kalman filter, which is synthesized based on the reduced-order dynamic model of the flexible payload. A near industrial practice demonstration of the feasibility of the proposed approach is carried out using a proof-of-concept smart gripper to manipulate an automotive fender. Experimental results indicate that unwanted vibrations are successfully damped out, allowing faster cycle times for an assembly process, and static shape deformations are corrected, allowing accurate positioning of parts for assembly.     

DSP在有源噪声控制中的应用

DSP技术已广泛应用于噪声及振动控制的各个领域,由于其本身的结构特点,如具有并行的硬件法器、流水结构以及快速的片内存储器等资源,特别适合于有源噪声控制中的信号处理。介绍了DSP在有源噪声控制中的噪声控制原理、应用及其于DSP的噪声控制算法实现,最后给出了实现结果。实验结果表明,降噪效果明显。     

非平衡干涉检测光纤光栅高频振动传感研究

采用非平衡Mach Zender干涉仪检测光纤光栅高频振动传感测量,通过工作点控制消除了随机相位变化和光源起伏的影响,实现了40kHz频率范围内振动信号的检测.     

一种用于微拉伸系统的MEMS弹簧设计与制作

针对微拉伸测试系统支撑梁因塑性变形带来的误差,采用UV-LIGA技术制备出S型支撑弹簧来代替刚性梁,这样即可测量大变形薄膜的力学性能.实验结果表明,用UV-LIGA工艺制备的Ni金属S形弹簧具有良好的均匀性,在较大的变形范围内有很好的线弹性.     

Active Vibration Control of Gradient Coils to Reduce Acoustic Noise of MRI Systems

Lorentz-force-induced vibrations in MRI systems cause significant acoustic noise levels during scanning, the main acoustic noise source being the vibrating gradient coil. In this paper, a novel active vibration control technique is presented to reduce vibrations of the gradient coil, and hence, achieve a reduction of acoustic noise during scanning. The active vibration control technique uses seismic masses that are actuated by means of piezo actuators to create forces on the gradient coil counteracting its vibrations. Using four seismic mass actuators, a vibration reduction of 3-8 dB at resonance frequencies is achieved, giving an overall vibration reduction of 3 dB for a typical field gradient (FE)-echo planar imaging (EPI) gradient sequence, as substantiated by measurements. Using eight actuators, an overall vibration reduction of 5 dB is predicted for this sequence.     

基于嵌入式技术的分布式声振检测系统设计

设计并实现了基于嵌入式系统和GPRS无线数据网络的分布式噪声与振动检测系统,描述了系统体系结构、硬件框图和软件系统架构。该系统利用ARM处理器S3C2410作为核心处理器,依靠DSP协处理器中的软件算法实现声振信号的声级计算、频谱分析和噪声统计分析,在单个设备上集成了多种声振分析功能。同时,GPRS模块为系统提供了分布式声振检测能力,可以在一个监控中心就完成整个城市或区域的声振监控和研究工作。