基于频率平均功率流的有源隔振系统研究

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振动功率流理论,在隔振系统结构动态分析领域占据着及其重要的地位,是目前振动控制研究领域研究较多也是较为成熟的理论。鉴于功率流评估指标在高频激励阶段的局限性,本文提出了以功率流频率平均响应作为评估指标,通过“频率平均功率流Pave”来描述的动态特性,在此基础上进一步探讨了有源隔振系统的效果评估问题。  本文以被动隔振系统模型为原型,将主动控制方式融入其中,建立了融主动、被动隔振方式为一体的动力学模型,并推导出被动隔振系统和主动作动器的功率流传递函数,此动力学模型和功率流传递函数的确立奠定了隔振系统各项研究的理论基础。  重点研究了被动隔振系统各结构参数对频率平均功率流的影响。结果表明,对系统内各部分的结构参数进行优化设计,可以有效地控制功率流的输入。  对于主动隔振系统,结合目前流行的能耗问题,期望将控制器的能耗作为重要的指标来评价隔振效率。就是把主动隔振的效果与能量损失联系起来,研究主动作动器插入前后输入基础板的功率流之比,依此来确定主动控制的有效条件。并以频率平均功率流作为评估指标,在不同的反馈控制参数下,所体现出的能耗性与隔振效果关系,通过修改反馈控制参数,寻找出一种能耗低,控制效果好的控制方案。
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