两种Skyhook阻尼实现方式在柔性隔振平台中的对比研究

利用Skyhook 阻尼进行柔性隔振平台的主动隔振控制时,可以简单地通过调节控制增益实现对低频段隔振器模态共振响应的抑制,且不影响高频段的隔振性能。在实际使用中,Skyhook 控制有两种常见的实现方式,即积分加速度反馈和积分力反馈。为分析两种实现方式用于柔性隔振平台时所产生的减振效果的差异,基于柔性Stewart 型隔振平台,结合多个ADAMS和MATLAB联合仿真案例开展详细且直观的对比研究。结果表明,对于传统的柔性隔振平台,积分力反馈法会由于实际柔性铰链的残余刚度而不能完全抑制隔振器刚体模态的共振;并且对于有效载荷的低阶模态,同样以抑制低频刚体模态为目的而设计的积分加速度反馈主动控制比积分力反馈法有更好的阻尼效果。最后,给出了对于两种控制方式选取和相应平台设计的意见。     

复杂柔性隔振系统研究概述

从研究对象,建模方法和评价指标三个方面阐述复杂柔性隔振系统,主要是浮筏隔振系统的研究概况。重点讨论隔振系统中的子结构弹性和隔振器的驻波效应;并讨论子结构方法,有限元法和功率流方法。     

柔性耦合隔振系统主动控制方法的仿真研究

针对柔性耦合主动隔振系统,本文采用阻抗/导纳方法和矩阵传递法相结合的方法,建立了包括被隔离设备、电磁式主被动一体隔振器和柔性基础在内的柔性耦合系统的数学模型。并在此基础上,应用线性二次型高斯控制方法(linear quadratic Gaussian,LQG)对隔振系统进行了主动控制器的设计,最后通过仿真证明了控制方法的有效性。     

柔性基础混合隔振系统建模与控制

实际的混合隔振系统一般由刚体振源、弹性安装基础以及连接它们的隔振器、作动器构成,是一个复杂的具有刚柔耦合特性的无限维分布参数系统。为了兼顾系统建模的准确性和控制器设计的方便性,采用子结构模态综合法对柔性基础混合隔振系统进行建模,并与ANSYS建立的有限元模型进行对比,在验证模型有效性的基础上,基于修正的独立模态控制算法对混合隔振系统进行控制设计和仿真分析,结果表明设计的混合隔振系统能够有效地减小基础的振动响应,且隔振效果优于被动隔振系统。     

具有参数摄动的复杂柔性耦合隔振系统建模

针对目前复杂柔性隔振系统的数学模型与实际隔振系统之间存在的差异,将阻抗/导纳方法和矩阵传递法相结合,建立包括被隔离设备、多个电磁式主被动一体隔振器和柔性基础在内的复杂柔性耦合系统的状态空间模型。将相对于名义模型中隔振系统参数的变化量以虚拟回路增益的方式引入模型,建立具有参数摄动的隔振系统数学模型。在此基础上,通过矩阵变换的形式,推导出反映模态频率不确定的参数摄动的隔振系统模型,直观反映系统模态阻尼和模态频率的变化,为下一步复杂柔性耦合隔振系统的鲁棒控制器的设计提供依据。     

两种浮筏隔振方案的比较分析

船舶的推进装置的振动噪声控制一直是国内外研究者关注的重要课题.采用浮筏技术是解决这一问题的有效措施之一.针对推进装置的隔振要求,提出了两种浮筏隔振系统,并随后通过建立有限元模型,对自振频率、冲击响应、受迫振动以及噪声传递等振动特性进行了分析比较,最后得出结论.论文结果有助于同类型船舶的推进装置选择一个合适的隔振系统.     

多输入多输出柔性耦合隔振系统的试验研究

针对多台铣床与柔性基础耦合振动主动控制系统,分析多输入多输出耦合隔振系统试验模型,建立主动隔振系统的动态运动方程。在此基础上应用Lab VIEW图形化编程软件实现不同特性参数下振动控制。最后通过试验验证试验模型、数学模型及控制方法的正确性和有效性。
。最后通过试验证明了控制方法的有效性。     

双层隔振系统模糊振动主动控制技术

采用模糊控制理论对双层隔振系统进行主动控制仿真。这种策略无需考虑一般自适应前馈控制所引起的次级振源对控制器输入的反馈问题(耦合通道的影响)及次级振源到误差评价传感器之间的传递函数(误差通道)对控制过程的影响,控制系统简单易行。研究结果表明,所采用的模糊控制策略对于周期和随机振动信号均有很好的控制效果。     

多维柔性系统功率流的主动控制研究

采用于结构矩阵分析法，分析了多维柔性隔振系统的动力学特性；以传递到柔性基础的功率流为评价指标，研究了不同的主动控制策略下的控制效果，研究表明：多维柔性系统中越过刚体振动模态的频域，是主动控制起作用的频域，在提出的控制策略中，总功率流最小化控制效果最为理想，能使共振峰值的数量和数值都得到有效衰减；垂向功率流最小化控制几乎无控制效果。     

分数算子描述的两级粘弹性阻尼隔振系统的幅频特性分析

将分数导数理论运用到阻尼隔振系统，对分数导数算子描述的两级粘弹性阻尼隔振系统的幅频特性进行了理论分析，得到了分数导数算子描述的两级粘弹性阻尼隔振系统绝对传递率的表达式，对质量比、固有频率比、阻尼比等结构参数对隔振系统隔振效果的影响进行了讨论。     

两种激光绝对法振动测试技术的比对实验及分析

介绍了国际标准ISO 16063—11“激光干涉绝对法振动校准”推荐的条纹计数法和正弦逼近法，在低频垂直向国家振动副基准的实现及进行的相关比对实验，分析研究比对结果数据。实验结果证明，在振动传感器加速度幅值及灵敏度幅频特性的测量中，两种绝对测量方法在低频范围内具有良好的一致性。     

两种激光绝对法振动测试技术的比对实验及分析

介绍了国际标准ISO 16 0 6 3- 11“激光干涉绝对法振动校准”推荐的条纹计数法和正弦逼近法 ,在低频垂直向国家振动副基准的实现及进行的相关比对实验 ,分析研究比对结果数据。实验结果证明 ,在振动传感器加速度幅值及灵敏度幅频特性的测量中 ,两种绝对测量方法在低频范围内具有良好的一致性。     

并联流体阻尼器的网结构隔振器隔振性能研究

微振动是影响高精度航天器空间分辨率的主要因素之一,提出一种并联波纹管式流体阻尼器的网结构隔振器对航天器舱内设备引起的微振动进行隔离。运用子结构综合法建立垂直于网面方向的动力学方程,获得网面任意一点的动力学响应。实验结果表明,在30 Hz~250 Hz内振动衰减最大值虽然可达40 d B。但是网隔振器的阻尼较小,导致共振峰值较大。并联阻尼器后的网结构隔振器可使共振峰值明显削减,同时,30 Hz~250 Hz内振动最大衰减值保持30 d B。     

调谐液体阻尼器在冰区导管架平台上应用的初步研究

冰区导管架平台在漂移冰排的撞击下，常发生剧烈的共振现象。在寻求该问题的对策中，本文对矩形调谐液体阻尼器（ＴＬＤ）的减振原理作了分析，得出当外激励、结构、ＴＬＤ水箱内液体的自由表面三者的动力特性满足一定的关系时ＴＬＤ内液体提供的晃动力与外激励可以保持反相位。显然，这种晃动力对由外激励诱发的结构振动起抑制或消减作用。根据晃动力与外力反相位条件的要求，进行了渤海一导管架平台（ＪＺ２０—２ＭＵＱ）ＴＬＤ水箱设计。按照设计情况，对该平台安装ＴＬＤ的减振效果进行缩尺模型实验。实验证实ＴＬＤ系统具有良好的减振效果。     

整体式与分布式双层隔振系统性能对比研究

为改善整体式双层隔振系统中间质量因实际工程空间尺寸、质量以及加工精度限制导致刚性相对弱、质量偏心大和弹性效应明显而引起的隔振效果降低问题,采用中间质量为分布式双层隔振系统是一种处理措施。本文通过偏心激励下的非对称双层隔振系统理论建模,对比研究在同等条件下整体式统和分布式双层隔振系统隔振效果。研究结果表明分布式双层隔振系统在中高频隔振效果明显优于整体式双层隔振系统,且在小于整体式质量比时仍能获得相当的隔振效果,对工程应用具有一定指导价值。     

剪力墙结构的竖向阻尼减振研究

提出了竖向布置阻尼器实现剪力墙减振的方法，建立了剪力墙结构竖向阻尼减振体系的计算模型，推导了竖向阻尼减振系统的动力平衡方程，并建立了该体系的能量方程。通过算例，分析了竖向布置阻尼器前后的结构地震反应及耗能效果。     

纤维铺放轨迹规划的两种方法及其比较研究

为了实现纤维铺放轨迹规划,本文提出了两种方法,即网格化方法和CAD软件的二次开发方法。针对网格化方法,提出了自由曲面的网格化方法和四边形网格铺放轨迹生成算法。针对CAD软件的二次开发方法,基于UG软件,提出了可变计算步长的初始轨迹计算方法、轨迹优化算法和丝束数量计算方法。以某型号的S形飞机进气道为参考模型,利用两种方法分别进行了轨迹规划。最后,对两种开发方法进行了比较研究,发现第二种方法相对于第一种方法具有功能强、开发周期短、与CAD软件的集成度高等优点,得出了其更适合铺放软件开发的结论。     

半主动调谐质量阻尼器控制管道振动实验研究

在石化企业,气流在弯头、异径管处发生冲击,使得管道产生强烈受迫振动,影响机组的正常运行和生产。针对管道振动现象,建立了二维门型管道振动试验台,首先利用ANSYS有限元仿真软件对管道模型进行建模,得到前五阶固有频率,管道的第一阶固有频率为20Hz,并用作调谐质量阻尼器的目标频率。在管道上安装调谐质量阻尼器（TMD）,实验研究调谐质量阻尼器振动控制技术抑制管道振动的影响规律。结果表明,调谐质量阻尼器能有效控制目标频率附近频带的振动,降幅达81%,在管道不同位置安装调谐质量阻尼器都具有很好的减振效果,但在其他频带减振效果差。本文在调谐质量阻尼器上施加半主动开关控制策略后,可消除移频效应,目标频率的降幅可达98%,最终实现变频调节,宽频减振。     

磁流变阻尼器对斜拉索减振效果的试验研究

采用磁流变阻尼器作为被动控制器件，以钱江三桥南岸154m长的斜拉索为试验对象．通过阶跃激励的方法获得斜拉索振动的自由衰减信号。对采集到的信号进行小波分解、希尔伯特变换识别系统的等效阻尼比。据此来判断磁流变阻尼器在施加不同电压情况下对索前三阶模态振动的减振效果，并与油阻尼器的制振效果进行比较。试验结果表明磁流变阻尼器作为被动控制器件时制振效果明显，优于油阻尼器且控制的频域范围要比油阻尼器的广；当供电失效时也可满足索减振的要求。索的各阶共振峰频率在安装MR阻尼器后发生稍许漂移。