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复杂隔振系统振动主动控制策略研究
| 论文题名： | 复杂隔振系统振动主动控制策略研究 |
| 关键词： | 复杂隔振系统;振动主动控制;控制策略;前馈控制;发动机隔振;浮筏系统;减振降噪装置 |
| 摘要： | 随着振动主动控制技术的发展，关于柔性系统中功率流传递的主动控制问题已引起国内外有关部门的高度重视。以功率流为性能指标，对柔性隔振系统的各类主动控制策略进行研究已经逐步成为振动工程界的热点问题之一。本文结合前馈、反馈控制理论和方法对柔性隔振系统特别是发动机隔振系统和浮筏系统的主动控制策略进行了详细的描述，本文的主要研究内容和创新点表现在以下几个方面： 在基础的柔性效应对发动机隔振系统动态响应的影响方面，首先用简化模型针对基础为刚性时发动机支承系统进行分析计算，通过力传递率曲线可以看出低频和高频隔振效果的差异，并具体分析了把基础作为刚性处理所存在的缺陷；当基础为柔性时，运用子结构导纳法和四端参数法并结合功率流理论对柔性系统进行分析，推导出传递到基础的功率流，并分别分析了影响机架柔性的几种因素；推导出浮筏系统传递到基础的功率流，并对其隔振效果进行了评估，理论分析和计算结果表明：增加基础厚度，减小隔振器刚度以及增加机架的弹性模量，都可以使传递到基础的功率流明显减少，减少阻尼因子在低频域起作用，但在高频域减振作用不明显；浮筏系统无论在低频还是高频域内，都能够非常有效的抑制振动。 在柔性隔振系统的前馈控制方面，首先分析了经典单层、双层隔振系统的优点和局限性，引出了浮筏系统这一较新的减振降噪装置，然后针对被动控制所不能解决的问题，结合前馈控制理论对柔性基础单层隔振系统实施了主动控制，在此基础上，又对刚性筏体浮筏系统的两种控制方式即作动器在下层和作动器在上层分别进行了较为详细的探讨。理论分析和数值计算结果表明：对于柔性基础单层主动隔振来说，前馈控制的隔振效果非常明显，它能够抑制从低频到高频的振动传递，而且频率越高，隔振效果越好；对于刚性筏体浮筏系统，在整个频域内都有比较明显的隔振效果，而且高、低频段的振级落差比较平稳。 在单层隔振系统的反馈控制方面，对单层刚性支承隔振系统，为了控制振动向基础的传递，对系统分别进行了位移、速度、加速度的反馈控制，其中速度反馈的隔振效果最好，还对系统进行了两种形式的力反馈控制；理论分析和计算结果表明：对刚性支承系统，增加速度反馈有效的增加了系统阻尼，增加了系统共振区的隔振效果，而且速度反馈控制的系统稳定性比较好；采用传递到基础上的力作为控制变量，一方面可以获得较好的性能，另一方面还能既可以控制从设备到基础的振动传递，也可以控制从基础到设备的振动传递。 |
| 作者： | 吴伟朋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 孙玲玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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