考虑时滞效应的模糊主动隔振系统的设计与性能

为了更好地实现精密仪器的振动控制,提出基于考虑时滞效应的模糊主动控制隔振系统。该系统采用神经网络,根据当前时刻模糊控制器的输出以及平台的输出数据,实时预测下一时刻平台的运动状态,提前施加作动力对平台进行主动控制。仿真实验表明,神经网络的预测较为准确,可靠度较高且设计方案合理,能有效预测实时信号并且抑制信号的振荡。系统融合了神经网络对时滞效应的补偿作用和模糊控制器对不确定性的处理能力,可实现精密仪器振动的智能化控制。

双层主动隔振系统的动力学研究

研究了在消极隔振情况下 ,双层主动隔振系统在其主动隔振执行器的 3种不同安装方式的动力学特性 ,分析了主动控制力与被动隔振器参数之间的关系。研究结果表明 ,对于双层主动隔振系统 ,隔离中低频振动时 ,主动隔振执行器安装于中间质量与基础之间的隔振性能最好 ,安装于隔振对象与中间质量之间的隔振性能最差 ;隔离高频振动时 ,主动隔振执行器安装于隔振对象与中间质量之间或仅作用于隔振对象时的隔振性能均较好 。

主动隔振系统的最优控制时滞

针对主动隔振系统带有时滞的鲁棒渐进稳定问题,研究了时滞的存在对最优控制算法控制效果的影响,运用MATLAB中LMI工具,采用变步长试凑的方法,解出了最优控制系统反馈控制鲁棒渐进稳定的最大允许时滞上界。最后,通过数值仿真,验证了理论的正确性。仿真结果表明:随着控制时滞的增大,主动隔振效果逐渐变差,一旦反馈控制力时滞超过最大允许时滞上界,系统便将发散。同时,增大反馈控制力和减小加权矩阵控制目标的相应权值,可以提高最大允许时滞上界。

主动隔振系统的并行设计方法研究

针对传统的串行设计方法很难使主动隔振系统性能达到全局最优这一问题,提出了一种基于线性矩阵不等式(LM I)的主动隔振系统机械结构参数及其控制器的并行设计方法.该方法将主动隔振系统机械结构及控制器的设计结合起来,从提高系统隔振效果出发,得到了系统机械结构参数和控制器的最优设计准则.给出了一个运用此方法进行超精密隔振平台并行设计的实例,理论分析和仿真计算结果表明,并行设计的主动隔振系统较传统串行设计的系统能够明显降低隔振对象的振动位移,从而有效提高系统的隔振效果.

PSD在双层主动隔振系统中的应用

简要介绍了位置敏感传感器(positionsensitivedetector,简称PSD)的基本原理和特点。以PSD作为检测部件,基于机械振动理论、控制理论和光电位移检测技术,提出了一种双层主动隔振系统,建立了系统数学模型并给出了仿真结果。研究表明,PSD的引入有效避免了传统加速度传感器所带来的积分问题,提高了系统实时性,从而大大提高了隔振率。

基于精英策略遗传算法的主动隔振系统集成优化设计

针对传统主动隔振系统先设计结构参数后设计控制器的方法很难达到全局最优这一问题,本文提出一种采用精英策略遗传算法对结构参数和控制参数进行集成优化的方法。该方法将主动隔振系统机械结构及LQG控制器的设计结合起来,以隔振平台加速度,隔振系统动挠度和底座动位移三者总加权均方根为性能指标,对主动隔振系统进行集成优化。通过理论分析与仿真结果表明此方法能有效提高主动隔振系统的隔振效果。

汽车发动机主动隔振系统最优控制

介绍了厚型压电陶瓷作动器与被动悬置串联组成的汽车发动机主动悬置系统,分析了隔振系统的数学模型,采用二次最优控制方法对系统进行了仿真研究,为实现汽车发动机振动主动控制提供了理论依据和具体实施方法.

基于SMR主动隔振系统的功率流最优控制策略

用功率流指标描述主动隔振系统中能量的传输 ,以传输到接受体的功率流最小为最优化控制目标 ,推导主动隔振系统中功率流传递的最优化控制表达式 ,提出了基于 SMR模型功率流的最优控制策略。对四边简支矩形薄板的主动隔振进行了研究。

基于压电作动器的主动隔振系统

基于压电陶瓷的本构方程,建立了主动隔振系统的模型,分析了各参数对受控对象的影响,利用M ATLAB语言确定了控制器的参数,并对控制前、后的隔振效果进行了比对。结果显示,该主动隔振系统对低频信号具有良好的隔振效果。

主动隔振系统的模糊PID控制

针对光电测量设备车载平台主动隔振控制,利用MATLAB/Simulink搭建模糊PID控制仿真模型进行了不同频率振源信号的仿真实验。仿真结果表明,模糊PID控制器效果良好,鲁棒性强。

单自由度主动隔振系统建模及PID控制

对单自由度主动隔振系统建立了数学模型和动力学方程,并对所建立的隔振系统进行了理论和数值仿真研究。结果表明,该主动隔振系统在整个频段均具有很好的隔振效果。

基于压电元件的主动弹性隔振系统理论与试验

基于力作动器的传统主动隔振理论已得到广泛研究和较多应用,但要求较高的作动器功率,因此限制了较小功率的压电元件在主动隔振上的应用。将压电元件粘贴于一定形状的弹性元件上,构造成主动弹性隔振器件,使其具有传统被动弹性隔振器与主动隔振器两者的优点。通过综合考虑隔振系统的性能指标与主动弹性隔振器的自身能力,建立主动弹性隔振系统的理论模型,推导并分析反馈控制、前馈控制在主动弹性隔振系统中的应用框架。试验研究基于压电元件的Z形主动弹性隔振系统,通过采用粘贴其上的压电元件作为隔振器的作动器与检测隔振器内部性能的传感元件,用加速度信号作为隔振系统性能指标信号,分别采用前馈与反馈控制算法有效地实现了振动源的隔离。

基于信号主频分析的隔振系统前馈模糊控制

针对电流变液智能阻尼器的力学特性,从激励信号频域的角度提出了一种新的前馈模糊控制方法来控制半主动隔振系统。它以信号的主频特性作为模糊控制器的输入,主频对半主动隔振系统的影响系数作为模糊控制器的输出,根据使被隔振体响应最小的原则求出最优阻尼比并转换成应施加的电压来控制电流变液智能阻尼器,达到最佳的减振效果。实验证明用这种方法控制的半主动隔振系统比最优被动隔振系统有更好的减振性能。

主动式液压伺服隔振系统的研究

针对舰船柴油机的振动隔离问题,本文对液压伺服隔振系统反馈控制理论进行了研究,建立了双层隔振系统的理论模型,用传递函数分析法推导出系统力传递率.在系统稳定的基础上,对系统在各种反馈参数条件下及不同的反馈增益条件下的振动主动控制性能进行了计算机仿真.结果表明,在低频和宽带激扰条件下,采用上层质量速度、下层质量位移和下层质量速度变量组合反馈,可以获得令人满意的隔振效果.

利用功率流传递函数预测主动隔振的有效性

针对设备柔性安装问题,建立了有限板式基础、电磁式作动器的主动隔振系统的模型,通过对功率流传递函数进行解析分析找出影响隔振效果的因素,得到改善主动隔振效果的控制策略,最后用数值仿真验证了推论的正确性。

半主动空气悬架控制器及高度控制系统的优化

本文的研究为空气悬架半主动隔振系统的控制器和电子高度控制系统的设计。原型隔振器系统具有调节系统阻尼和固有频率特性的能力。它由一个空气弹簧、一个可变节流阀和一个蓄能器组成。在这种配置中,弹簧特性由空气弹簧和蓄能器提供,而可变节流阀提供阻尼特性。文中使用对象模型设计了半主动控制器,使用位置和压力反馈信号,利用非线性特性来测量直接力的产生。为这种新型气动隔振系统设计的半主动控制器包括:LQI(线性二次脉冲)最优控制器、改进的Skyhook控制器和相对位移控制器。该隔振系统是使用原型电子高度控制系统设计并介绍综合设计过程。

一类复杂系统的功率流传递特性及其主动控制

综合考虑工程实际中多激励、多支承机组的柔性安装问题 ,建立了主被动复杂柔性隔振系统的统一动力学模型 ,将导纳方法推广到主动隔振分析中 ,采用子结构导纳综合法对弹性板基础上主动隔振系统的传递功率流进行了分析 ,并从插入损失的观点探讨了功率流的主动控制策略 。

基于模糊控制的超精密隔振平台优化设计与仿真

为了提高超精密隔振平台隔振效果,对隔振系统进行模糊控制器设计和结构优化设计.在ADAMS/view环境下创建平台参数化模型,以隔振平台加速度、系统动挠度和底座动位移作为性能目标函数进行结构优化.对模糊控制下的主动隔振系统采用ADAMS与Matlab联合仿真的方法.仿真结果表明,经过ADAMS优化之后的主动隔振系统能有效提高主动隔振平台的隔振效果,联合仿真方法为隔振系统动力学仿真提供了一条新的思路.

一种具有宽带隔振性能控制器的理论设计

本文对双层隔振主动控制系统进行了理论分析 ,通过对系统力传递率的推导 ,采用上层质量响应变量作为控制器输入参数的方法来构造具有宽带隔振性能的控制器 ,理论分析表明采用该控制器的系统具有无条件的稳定性。对采用本文构造的控制器的双层隔振系统进行了主动隔振仿真研究。

高响应两自由度电液位置伺服系统研究

高响应两自由度电液位置伺服系统是两级电液主动隔振系统的基础。本文建立了两级电液主动隔振系统的两自由度电液位置伺服系统数学模型。利用传递函数模型和键图模型进行仿真研究 ,分析了两自由度电液位置伺服系统的频域特性和时域特性 ,证明了研制高响应两自由度电液位置伺服系统的可行性。通过实验研究 。