振动主动控制若干问题的研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文振动主动控制若干问题的研究姓名：孙红灵申请学位级别：博士专业：固体力学指导教师：张培强;陈海波20070501振动丰动控制若干问题的研究中国剥学技术大学博士学位沦文共振吸振器(ARA)的集成，具备这两者的优点，如低能耗、宽频带岛效减振和失效安全等。针对课题组建立的吸振器评估实验系统，首先建立了该系统的动力学模型，进而对课题组设计的机械自凋谐式吸振器的减振性能进行了理沦预报，理论和实验的结果符合得很好。在多频激励卜吸振器的调喈策略方面，对单吸振器，坝吸振器和状态切换吸振器(SSA)的性能进行了比较。提出了适用于多频激励的一对一频率调

2、谐方法，井与最优化频率调谐方法进行了比较。结果表明，两者具有几乎相同的性能，而一对一方法不需要耗时的寻优过程，并且一对一方法很容易扩展到激励含有更多频率分量的情况。3．主动隔振技术方面针对单层隔振系统，分析了主动隔振存在的主要问题，在主动隔振的控制策略、隔振系统结构两个方面提出了‘些改进措施。主动隔振存在加剧隔振对象的振动、控制增益大等缺陷。为降低控制增益，提出一种改进的主动隔振系统，能有效降低反馈增益，但却以增加作动器的行程为代价，而作动器的行程和控制力均是隔振对象振幅的函数。为了克服}：述缺陷，提m主动隔振与动力吸振器联合减振策略。动力吸振器可有效降低隔

3、振对象的振幅，从而能够减少控制力和作动器的行程，成功地避免了反馈增益和作动器行程之间的矛盾。该策略能够很好地克服传统主动隔振系统中存在的恶化隔振对象的振幅，控制增益人的缺点，足一种能够有效提高主动隔振系统性能的方法。把吸振器引入到浮筏隔振系统，研究了单频、多频激励下吸振器的优化配置和控制策略，为工程应用提供了理论基础。研究表明，吸振器能显著改善浮筏的隔振性能，吸振器的配置方式对结果影响较大，而且应该根据激励频率的情况选择合适的配置方式。提出一种隔振系统评价指标，即功率流传递率，其定义为传递到基础的功率流与输入到隔振对象的功率流之比。基于简单隔振系统，分别采用

4、理论分析和数值模拟研究了功率流传递率与其它性能指标之间的关系。结果表明，有效比能够直接地反映隔振器的有效性，但不能反映隔振系统整体的响应特性。功率流传递率恰好避免了这一缺陷，而且，功率流传递率容易通过振级落差进行估算，凼此它的测量比有效比容易实现。此外，数值模拟结果给出了隔振器的阻尼、损耗因子以及刚度对功率流传递率的影响，结果将有助于被动和丰动隔振器的设计和性能评估。关键词：振动主动控制，密频结构，主动吸振器，主动隔振，浮筏，功率流AbstractInrecentyears，activevibrationcontroltechniqueshavebeenwi

5、delyappliedtOmanyfields．suchasaerospaceindustry,ships，automobilesandsoon．Theoriesofvibrationandactivevibrationcontrolhavealsobeendeveloped．However,inrealengineeringapplica-dons。therearestillmanyproblemstobedealwithnecessarily．ManykindsofspacestructurestrendtObecomelargerandmoreflex

6、ible．Largespaceflexiblesuucturesarecharacterizedbylowerandcloselyspacednaturalfrequencies，smallstructuredamping，highdegreeofmodecoupling，ere，Thereforetheirvibrationcontrolisdifficult．Ontheotherhand，techniquesofactivevibrationabsorberandactivevibrationisolationplaymoreandmoreimporta

7、ntroleinreducingvibrationandnoiseofships，butthepresenttechniqueshavelowvibrationreductionperformanceandneedlargecontroleffort，whichlimitstheirapplications．Therefore，researchonnewkindsofactivevibrationabsorberandactivevibrationisolationsystemisvaluableintheoryandengineeringapplicati

8、on．Inthisthesis，somekeyiss