变质量动力吸振器及其控制策略分析

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1、论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文屮已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。木论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果O本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：再蒋民论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作甜，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及屮请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术

2、论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：房样段j.fii年L月Lo臼导师签名:马足各以3年6月叫日自适应动力吸振器是振动控制领域的研究热点，其通过调整自身参数改变固有频率，以跟踪外界激励频率，从而在较大的带宽上减小主系统振动，克服了传统动力吸振器有效带宽过窄的缺点。与当前常用的通过改变刚度调整自身固有频率的方法不同，本论文提出了一种新的基于变质量调谐的吸振器一变质量动力吸振器，通过在传统吸振器中引入一个液体箱作为变质量单元，改变其中液体体积，就可以改

3、变吸振器质量及固有频率，从而获得较大的有效带宽。本论文研究内容如下：(1)在研究二自由度系统振动理论的基础上，研究了传统动力吸振器基本原理，包括定点设计理论及吸振器参数优化理论，并通过仿真分析了参数变化对吸振器减振效果的影响。(2)提出了新型变质量动力吸振器，研究了变质量动力吸振器工作原理，建立了主系统一吸振器运动微分方程。根据运动微分方程，建立了Sinwlink仿真模型，对变质量动力吸振器减振性能进行仿真研究，分析了其有效带宽。(3)搭建实验系统，对变质量动力吸振器减振性能进行了实验研究。选择

4、一个玻璃瓶作为变质量单元，通过改变玻璃瓶内水的体积改变吸振器质量及固有频率，以实现对外界激振频率的追踪，从而达到最优减振效果。实验结果表明，随着质量的变化，吸振器可以在8.125Hz〜9.297Hz范围内使主系统振动减小约14dB,说明相对于传统动力吸振器，所设计的吸振器能够获得较大的有效带宽。(4)为解决使用吸振器后，主系统频率响应岀现新的共振峰，从而可能增大主系统振动的缺点，提出了一种新的基于规则的变质量动力吸振器控制策略。通过仿真和实验硏究了所提控制策略的减振效果。结果表明，使用新控制策略

5、后，吸振器不仅能够在较宽的频带上明显减小主系统振动，而且能够有效防止主系统岀现共振，因而具有重要的工程应用价值。关键词：振动控制，动力吸振器，自适应动力吸振器，变质量动力吸振器，吸振器控制AbstractTheadaptivedynamicvibrationabsorber(ADVA)hasbeenanimportantresearchfieldinvibrationcontrol.TheADVAcantracktheexternalexcitationfrequencyandreducethe

6、vibrationoftheprimarysystemoverawiderbandbychangingitsparameters(andthennaturalfrequency),hence,itcanaddressthedisadvantageofnarrowbandofthetraditionalDVA.DifferentfromtheusualADVAatpresent,whosenaturalfrequencyismodifiedbychangingitsstiffness,anovel

7、absorberbasedonvariablemass(VM)isproposedinthisthesis.TheVMADVAcanbeobtainedbyintroducingaliquidboxintothecommonabsorber.Whentheliquidvolumeintheboxchanges,themassandthenaturalfrequencyoftheabsorberwillbemodifiedaswell,consequently,awidebandabsorberw

8、illbeachieved.Themainworkofthisthesisisasfollows:(1)Basedonthevibrationtheoryoftwodegreesoffreedomsystem,theprincipleofthetraditionalDVAisstudied,includingfixed-pointdesigntheoryandDVAparameteroptimizationtheory.Theinfluenceoftheabsorberparametersonv