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《低频振动主动控制系统的设计及实验研究-智能材料和振动控制实验室》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、·36·《测控技术》2008年第27卷第4期低频振动主动控制系统的设计及实验研究1112鲁力,李嘉全,王永,龚兴龙(1.中国科学技术大学自动化系,安徽合肥230027;2.中国科学技术大学近代力学系,安徽合肥230027)摘要:研制了一种电磁式主动吸振器作为低频振动主动控制的执行机构,基于LMS自适应滤波算法设计了相应的控制律,该算法具有实现简单,计算量小等优点,利用DSP作为控制算法的核心器件,搭建了主动减振系统,最后通过两端固支梁减振实验表明了该系统和控制算法的有效性。关键词:低频振动;振动主动控制;LMS;自
2、适应滤波中图分类号:TP2文献标识码:A文章编号:1000-8829(2008)04-0036-03DesignandExperimentalResearchonActiveControlSystemOfLowFrequencyVibration1112LULi,LIJia2quan,WANGYong,GONGXing2long(1.DepartmentofAutomation,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China;2.Departmen
3、tofModernMechanics,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China)Abstract:Anactiveelectromagneticvibrationabsorberisdesigned,whichisusedastheactuatorinactivelow2frequencyvibrationcontrol.ThecorrespondingcontrollawbasedonLMSadaptivefilteringalgorith
4、misalsoproposed,itiseasytorealizeandcompute.Anactivevibrationcontrolsystemisconstructedbyusingdigitalsignalprocessor.Finallytheexperimentresultsaregivenindetails,whichvalidatetheeffectivenessofthesystemandtheapproachinactivevibrationcontrol.Keywords:lowfrequen
5、cyvibration;activevibrationcontrol;LMS(leastmeansquare);adaptivefilter机械结构的低频振动普遍具有衰减慢、传播距离远等特点,随着振动量级的增大,如果不对其加以控制就有可能给设备带来很多潜在的危险。传统的被动吸振技术尽管能在一定程度上抑制低频振动,但是存在减振频段窄,且减振频率点不可调节等[1]缺点。作为振动控制的一个重要发展方向,主动吸振技术由于具有减振频段宽,减振能力强等优点,尤其在低频振动方面具[2～3]有非常明显的优势,因此在近年来得到了迅速
6、的发展。在[4～5]国外一些国家中,已有相关的研究成果应用于工程实践,极大地改善了设备性能;而我国在这方面研究起步较晚,尽管也取[6]得了相应的一些研究成果,但距离实际应用还存在一定差距。笔者研制了一种电磁式主动吸振器,并基于LMS自适应滤波算法设计了相应的控制律,搭建了以DSP为计算核心的测图1电磁式主动吸振器原理图控系统,在振动主动控制实验中取得了很好的减振效果。阻尼;m,K2,C2分别为主动吸振器的动质量、刚度和阻尼。主动1电磁式主动吸振器原理及硬件实现式吸振器的主动力由往复式直线电机来提供。根据减振对象的质
7、量、振动频率和振幅等特性,合理选择直线电机的线圈、磁钢电磁式主动吸振器的基本原理如图1所示。以及吸振器弹簧、动质量等各项参数,然后通过合理布置吸振器图1中,M,xM,K1,C1分别为减振对象的质量、位移、刚度和的固有频率,使主动吸振器具有足够的吸振性能,最后结合有效的主动控制算法,使电磁式主动吸振器提供的主动力与减振对收稿日期:2007-07-17象所受的力等值反向,从而达到减振的效果。作者简介:鲁力(1981—),男,重庆人,硕士研究生,主要研究方向为振动根据减振目标和设计要求,采用TI公司的TMS320F281
8、32主动控制;李嘉全(1981—),男,安徽合肥人,博士研究生,主要从事振动作为控制系统核心。该芯片是一款功能非常强大的32位定点主动控制、主被动联合振动控制等方面的研究;王永(1962—),男,教授,博士生导师,主要从事振动主动控制、航空航天控制等方面的研究;龚兴DSP芯片,既具有数字信号处理能力,又具有强大的事件管理能龙(1966—),男,教授,博士生导
