车辆半主动悬架负刚度控制策略研究

通过分析车辆悬架弹簧静挠度和动挠度的功能特性,得到了悬架弹簧的理想刚度特性.这一理想工作特性可以通过在普通弹性元件的平衡点并联具有负刚度特性的元件实现,由此提出了车辆悬架的负刚度控制策略.通过数值仿真,对比分析了悬架负刚度半主动控制策略、天棚阻尼半主动控制策略、理想天棚阻尼控制策略的控制效果.对磁流变液减振器负刚度特性的分析表明,其可以作为具有负刚度特性的半主动作动器使用.讨论了在基于磁流变液减振器的半主动悬架中负刚度控制策略的技术实现方法,通过仿真和实验对负刚度控制策略和天棚阻尼控制策略进行了对比分析,结果表明,负刚度半主动控制能更好的抑制振动对车身加速度和轮胎动位移的影响.     

主动减振系统的数学建模与仿真分析

振动主动控制技术是振动工程控制领域的前沿课题。文中以船舶柴油机动力装置振动为背景,利用控制系统传递函数分析方法,建立主动减振系统的数学模型。通过对二自由度主动减振装置在各种状态参数反馈条件下减振特性的仿真分析,揭示主动减振系统的特性与规律。     

一种主动调谐式内燃机吸振器的设计

在内燃机振动控制中,为了在各工况下达到比较理想的减振效果,本以内燃机振动速度为控制目标,以单片机为主控微机,采用闭环主动减振控制方法来实现内燃机的振动控制。针对传统减振器的缺陷,设计了一种主动调谐式吸振器。该结构可改善内燃机整机振动特性,提高内燃机工作效率。为整车的运行稳定性提供了可靠保障。     

基于MR-TMD的煤制气厂厂房半主动控制研究

提出了一种在TMD质量块上安装磁流变阻尼器的新型半主动MR-TMD控制装置,采用半主动控制算法,仿真分析了质量块在矩形波激励作用下,半主动MR-TMD控制系统对结构振动控制的可行性和有效性,并比较了半主动MR-TMD控制与被动TMD控制、主动AMD控制对同一模型结构的控制效果.仿真结果表明,半主动MR-TMD控制的减振性能优于被动的TMD控制和主动的AMD控制.     

高阻尼橡胶剪切型阻尼器的拉索减振试验

利用高阻尼橡胶剪切耗能优于挤压耗能的特性,开发了一种外置式高阻尼橡胶剪切型拉索阻尼器对拉索进行减振控制。利用DASTLab5.0系列软件平台对拉索-阻尼器系统进行振动控制试验。试验工况分别考虑了有无阻尼器、阻尼器刚度、阻尼器安装位置等对振动控制效果的影响。试验结果表明:该阻尼器设计方法可靠,安装阻尼器后拉索阻尼有了很大提高;频率对阻尼器减振性能的影响很小;阻尼器安装位置对拉索减振效果影响很大;刚度一定时对橡胶构件的面积和厚度需进行合理取值;高阻尼橡胶剪切型阻尼器具有较好的制振效果。     

子结构刚度对巨型框架减振结构体系的动态特性影响

建立随机风载激励下巨型框架减振结构体系的动力方程，基于随机振动复模态理论，推导位移响应谱及均方响应的计算表达式，并对一巨型钢框架减振结构体系在Davenport风速谱下的响应特性进行了计算，讨论了子结构刚度变化时结构体系的减振特性。结果袁明：子结构的刚度变化对巨型框架减振结构体系的减振效果是非常敏感的，当子结构的刚度发生变化时，可以形成3个不同的控制机理区域，在第一、二区域中能使结构的第一振型得到有效的控制，获得好的减振效果。     

SMA被动-自适用控制装置及结构地震反应控制分析

针对SMA被动控制装置减震效果不理想的问题,通过对SMA本构关系的分析,得出SMA弹性模量与温度的关系式,并对超弹性SMA和形状记忆SMA进行了材料性能试验研究.利用SMA弹性模量随温度变化特性和SMA超弹性滞回耗能特性,设计了一种新型SMA被动-自适用控制装置,并给出SMA控制装置最大输出控制力和等效刚度的计算公式.最后,针对某三层框架结构,分别在未控、主动控制和SMA半主动控制三种情况下,进行了地震时程仿真分析.结果表明:大震下框架结构底层位移和加速度反应幅值分别降低50.4%和41.7%,控制效果接近主动控制效果.     

救护车担架-卧位人体系统振动主动控制研究

针对救护车担架-卧位人体系统,建立了六自由度主动减振系统的数学模型,并采用模糊控制的方法研究了救护车担架—卧位人体系统振动的主动减振问题。以担架质心处垂向速度、俯仰角速度及其变化率作为模糊控制器输入,使用双模糊控制器实现担架减振装置的主动控制,达到改善担架垂直和俯仰振动的综合减振目的。用Matlab语言及其Simulink工具箱进行了仿真,结果表明,主动控制的减振系统能有效地降低救护车担架-卧位人体系统垂直振动和俯仰振动,从而在改善救护车减振性能方面具有重要的应用价值。     

主动式动力消振器实验研究

介绍主动式动力消振技术执行器的结构及振动调节机理.建立主动消振试验台架,并在主动消振试验台架上进行振动主动控制试验,良好的减振效果表明主动式动力消振器对正弦型激励下的受控对象进行振动主动控制是行之有效的.     

基于MR的船用减振抗冲隔离器力学特性研究

针对普通隔离器不能兼顾低频减振与高频抗冲击这一问题,提出了一种新型的船用减振抗冲隔离器系统.此隔离器由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器并联组成,应用磁流变阻尼器的高阻尼和阻尼可控性,使该隔离器的力学性质可控,进而实现协调解决船舶设备的低频减振和高频抗冲击问题.在对隔离器抗冲减振性能的研究中,采用模型试验方法进行数值分析,得到相应的数值结果.研究结果表明,隔离器系统对振动及冲击响应有较好的控制作用,尤其体现在抑制系统共振和控制系统的低频振动上.     

基于主动控制优化被动黏滞阻尼器及混合隔震研究

针对隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题,提出了基于主动控制算法优化被动粘滞阻尼器的策略。并将被动粘滞阻尼器安装于基础隔震结构形成被动混合控制结构,采用此被动混合控制能够基本实现主动混合控制的控制效果,实现以更加经济简便的方式解决隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题。首先将主动控制装置设置于隔震层形成主动混合隔震控制体系,采用主动控制算法获取隔震层主动控制力与速度特性,其次,利用主动控制力与速度关系曲线,通过最小二乘法拟合被动粘滞阻尼器的最优阻尼系数与速度指数,最后将设计出的被动粘滞阻尼器安装于隔震层,形成被动混合隔震控制体系。以一栋七层基础隔震结构为受控模型,通过对主动混合隔震控制体系与被动混合隔震控制体系的仿真分析可知：主动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为39.41%,45.04%及55.54%;被动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为36.40%,44.30%及52.51%;被动混合隔震控制对于隔震层位移的减震率能够达到主动混合隔震控制效果的90%以上,被动混合隔震控制对于隔震层加速度响应的减震率能够达到主动混合隔震控制的60%以上,被动混合控制也同样实现了减小隔震层地震响应的同时不增加上部结构的响应,依据主动控制算法设计的被动粘滞阻尼器形成的被动混合控制结构能够基本实现主动控制的效果。说明依据主动控制设计被动粘滞阻尼器实现主动控制效果的思想的可行性。     

Active vibration control of multibody system with quick startup and brake based on active damping

1 INTRODUCTIONIn micro-electronics manufacture , a lot ofequipment must move fromone position to an oth-er position,then stop and perform a task. Afterthat they will start at another position.Fromstar-tup to brake , if the vibration of system is toogreat ,the vibration range may exceedthe precisionof fixed position.In recent years , many scholars[1 10]have re-searched suppression of vibration by utilizing pie-zoelectric structure . Kaji wara et al[2]studied ac-tive control of the vibratio…     

电磁轴承系统刚度与阻尼特性的研究

电磁轴承系统中控制器的参数影响着系统的刚度和阻尼的基本特征,轴承刚度和阻尼特性决定了轴承的基本性能.在Maxwell电磁力公式基础上,分析了控制参数与轴承刚度和阻尼的的关系,得到了刚度、阻尼与控制参数之间的线性与非线线性关系解析解,并推导了在PID控制器作用下,电磁轴承系统的线性刚度.     

电磁轴承的力学特性

本文导出了主动型电磁推力轴承的承载能力、刚度、阻尼和稳定区域的解析表达式并对其进行了无量纲化计算，以ＰＤ和ＰＩＤ控制为例推导出调节参数与轴承设计参数、偏置电流的关系式和各种静、动力学特性曲线，为进一步研究多自由度控制的电磁轴承转子系统的动力学性能打下基础．本文的研究方法和部分结果也适用于电磁径向轴承．     

新型微耕机磁流变弹性体隔振系统控制策略仿真

目前微耕机设计基本不考虑振动隔离,导致其作业过程中产生的剧烈振动使操作者无法忍受。针对该问题,基于磁流变液的数学模型建立磁流变弹性体变刚度和阻尼的数学模型,计算其等效刚度和等效阻尼,并设计一种新结构磁流变弹性体隔振器,进而建立隔振系统的数学模型,研究刚度和阻尼对系统稳定性的影响。根据磁流变弹性体的性质,建立变刚度和阻尼的控制策略,搭建Simulink仿真模型,采用PID控制、开关控制和未加控制进行仿真分析,通过仿真结果以检验控制效果。结果表明：阶跃输入时,PID控制系统的位移和速度响应能够迅速趋于稳定,开关控制的最大位移幅值是PID控制的2倍,最大速度幅值是PID控制的8倍左右;未加控制的位移和速度响应趋于稳定的时间最长,幅值也最大;多频正弦输入时,未加控制的位移幅值是开关控制的5倍多,是PID控制系统的10倍左右,速度幅值是开关控制的7倍左右,而开关控制的速度幅值略大于PID控制的速度幅值;随机输入时,开关控制的位移幅值整体上小于未加控制,而PID控制的位移幅值整体小于开关控制,且其位移曲线最平滑,速度曲线PID控制波动最小,开关控制次之,未加控制波动最大;混合输入时,未加控制位移和速度幅值分别是开关控制的4倍和7倍左右,开关控制的位移和速度幅值是PID控制的2倍左右,而且PID控制的位移和速度波动最小。综上所述：PID控制策略简单、控制效果最好,为后续工作的控制器开发和实验验证奠定了理论基础。     

汽车悬架最优控制的研究及结果分析

针对1／4车辆模型，应用最优控制理论设计了主动悬架控制系统、半主动悬架控制系统，并通过计算机仿真对系统的控制性能进行了研究，对仿真结果进行了分析比较。结果表明，在模拟仿真及实际控制过程中，采取主动控制及半主动控制时应分别选取加权矩阵，以保证获得较好的减振效果，且半主动悬架同样有较好的减振效果，具有广泛的应用前景。     

SATMD与粘弹性阻尼器相结合控制体系的地震反应分析

混合控制体系是结构控制领域里的一种新型高效控制体系,它能以较低的能量输入和简单经济的消能元件,取得较好的控震和减震效果.首先研制开发了一种模糊控制器,介绍了其设计原理和方法,通过在结构顶层安装被动调谐质量阻尼器(PTMD),并在控制系统中引入模糊控制器,可实现刚度和阻尼控制档位的自动调节和调谐的半主动化.同时,在结构其他各层进行粘弹性阻尼器的优化设置,可使结构体系达到最优控制要求.还提出了半主动调谐质量阻尼器(SATMD)与粘弹性阻尼器相结合的混合控制实用设计方法,并编制电算程序进行了地震作用下的时程分析,证实了该控制体系在降低结构地震反应方面的有效性.     

消能装置在相邻结构减震控制中的应用

在等效线性化的基础上,推导了消能装置连接的2单自由度相邻结构体系在金井清谱激励下的随机响应计算公式,研究了该减震体系的适用范围,认为该体系宜在子结构频率相差较大且地面运动的能量分布较为分散时采用;通过128个非线性时程分析的实例,对该结论进行了验证．同时考察了消能装置等效刚度和等效阻尼对减震效果的影响,得出结论:消能装置的等效刚度宜选择较小值,等效阻尼存在最优范围,并非越大越好．     

主动控制的高精度隔振平台的仿真

高精度隔振平台以的环境微振动干扰是复杂的,因此研究了隔振平台动力学和主动控制方案,对复杂振动环境下采用电磁力控制的高精度隔振平台作了计算机仿真,根据仿真结果,比较了平台系统各参数对平台主动和被动隔振效果的影响。     

非独立悬架载重车辆摆振的仿真研究

利用数值仿真方法对解放CA10型载重汽车改装的油罐车的前轮摆振进行分析时，考虑了悬挂以上结构的影响，建立了一个五自由度的模型．研究表明，横拉杆刚度、转向机刚度、转向机阻尼、绕主销当量阻尼、轮胎侧偏刚度、轮胎拖距及主销后倾角等参数对受迫型摆振的影响存在一个敏感范围．在某一确定的车速下，上述参数在敏感范围内会引起系统产生负阻尼，从而诱发自激型摆振．结构参数与车速满足使系统出现负阻尼时，再考虑车轮不平衡质量的情况，可称之为耦合型摆振．低速时车轮上的不平衡质量对耦合摆振的影响不大，自激型摆振占主导作用，但较高速时，车轮上的不平衡质量对耦合摆振有显著增幅作用，摆振主要的表现形式是强迫型摆振．