基于功率流理论的主动式动力吸振器控制方法

提出一种用于主动式动力吸振器的开环控制方法,使输入主系统的净功率流最小。首先,基于叠加原理,推导输入主系统净功率流的解析表达式,针对特定的系统,计算净功率流值,搜索各激励频率下净功率流的最小值及其对应的主动控制力,对主动控制力进行曲线拟合,得出主动控制力与激振频率的函数关系,即为主动力控制率;最后,对主动式动力吸振器进行频域和时域仿真,结果表明,采用该控制方法的主动式动力吸振器相比于被动式动力吸振器,具有更好的吸振效果和更宽的抑振带宽。对功率流理论及动力吸振器主动控制的研究提供了一种新的思路和方法,具有一定的参考价值。

连续参数型动力吸振器吸振效果分析

为了提升参数型动力吸振器的吸振效果,文中提出一种用于控制杆纵向模态振动的连续参数型悬臂梁动力吸振器。分析了杆纵振和吸振器弯曲振动的模态参数;建立广义坐标下杆-动力吸振器耦合振动系统的数学模型,得出传到基础的力与激振力传递率的解析表达式,得到连续参数型动力吸振器进行模态振动控制需满足的条件,给出吸振器的设计实例;分析了吸振器的吸振效果,探讨了安装位置对吸振效果的影响。结果表明:连续参数型悬臂梁动力吸振器可同时控制杆的多阶模态振动,并给出有效吸振的频率范围,将吸振安装到杆的前端,可增大有效吸振带宽。

基于动力吸振器的发动机整机振动控制方法

采用二自由度动力吸振器对汽车发动机怠速时的整机振动进行控制。将发动机模型简化为二自由度振动系统,建立了系统的运动微分方程,将其表示为状态空间的形式。以发动机传到车架上的振动能量作为评价指标,分析了动力吸振器的减振效果。结果表明:在发动机上附加动力吸振器可以使传到车架的振动能量减小39%,有效地控制了发动机的整机振动。最后,用数值仿真方法研究了动力吸振器的结构参数对吸振效果的影响。仿真结果表明:在一定范围内,适当增加刚度和阻尼可以提高动力吸振器的吸振效果。

基于PID控制算法的主动式动力吸振器

在传统的动力吸振器和主系统之间添加作动器,采用PID控制器,根据主系统的位移反馈对作动器进行调节,从而达到主动控制的目的.首先推导了激振力和控制力对位移的传递函数;其次通过对电磁作动器与PID控制器的分析,得到了作动器和控制器的传递函数,建立了主动式动力吸振器控制系统模型;最后对控制系统进行了数值仿真,得到了主系统位移的频响函数曲线和在不同激励下主系统位移的响应曲线.分析表明:基于PID控制算法的主动式动力吸振器相比于被动式动力吸振器,具有更好的吸振效果和更宽的抑振带宽.

动力吸振器在三自由度系统中的应用及参数影响规律分析

对三自由度主系统动力吸振器进行理论研究。根据三自由度系统简化模型,利用微分方程的叠加原理,推导三自由度主系统受简谐激励时传到基础上的力与激励力的力传递率解析表达式,得到耦合动力吸振器后系统力传递率解析表达式;根据所推导公式,分析动力吸振器质量比、固有频率比和阻尼比对力传递率的影响,得到吸振器各结构参数的影响规律,解决了三自由度主系统动力吸振器的参数选取问题,为多自由度主系统动力吸振器的研究提供了参考。

基于多目标遗传算法的二自由度动力吸振器优化设计

针对实际工况中常见的具有平移和绕质心转动两个自由度的无阻尼主系统,提出了一种二自由度动力吸振器,通过对吸振器刚度和阻尼的优化,使主系统获得良好的减振效果。用位移、加速度、角位移和角加速度对主系统振动进行评价并作为优化目标。采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)解决4个优化目标、3个设计变量的多目标优化问题,得到含有60个解的Pareto最优解集。用熵权TOPSIS法对Pareto最优解进行排序,选取最优解作为动力吸振器优化设计的解。对动力吸振器进行仿真分析,频域仿真结果和随机激励下的时域仿真结果表明:参数优化后的动力吸振器使得主系统的4个振动评价指标均大幅降低,二自由度动力吸振器的振动控制效果良好,NSGA-Ⅱ和熵权TOPSIS联合优化方法适用于二自由度动力吸振器的优化设计。