隔振平台多自由度数字化主动阻尼的一种实现

在用数学模型分析的基础上,提出了应用关于质心的3-自由度独立主动阻尼的方法来消除多自由度系统中再耦合现象,同时给出了该独立主动阻尼的条件及速度反馈算法.介绍了隔振平台的3-自由主动阻尼实现原理及其结构方框图.研究结果表明,该方法实现了主动阻尼控制量完全解耦,同时又不影响主动阻尼效果.     

采用Udwadia-Kalaba理论的微振动隔振平台研究

针对微制造平台的隔振问题,建立基于Udwadia-Kalaba方程的动力学模型,其可以在不引入拉格朗日乘数等额外参数的情况下进行求解。将微振动平台的振动位移作为系统约束,建立微振动隔振平台的离散化模型,并在主动隔振与被动隔振的混合机制下进行微振动平台隔振系统的多体动力学分析与仿真;用Udwadia-Kalaba方程建立了驱动条件的求解方法以满足系统约束,基于约束条件建立微振动隔振平台的动力学模型,且通过Matlab语言进行仿真计算。研究结果表明:根据仿真得到了8个自由度方向的约束力矩,由此可以求得致动器所要求的竖直方向力的大小;在4个质点所受噪声干扰相同的条件下,微振动离散化模型4个致动器所需的约束力保持一致,而且可以达到良好的减振作用。     

冰区导管架平台冰激振动隔振问题

冰的连续挤压引起柔性结构的剧裂 表明冰荷载的动力性质和对该问题采取对策的必要性，基于矩阵摄动和动力子结构方法，系统地建立了改善冰与结构动力相互作用的结构布置优化方法，一座渤海导管架平台在一定的程度上鉴别了该方法的可行性及其效果。     

柔性基础上主动隔振执行器安装方式的动力学研究

研究了积极隔振和消极隔振情况下，柔性基础上主动隔振执行器在并联结构安装方式和基础消振结构安装方式下的动力学特性，分析比较了不同安装方式的主动控制力与被动隔振系统及柔性基础之间的参数关系，为主动隔振器安装方式的选取提供了科学依据。     

带有激光振动传感器与可控阻尼器的隔振系统

研制出一个新型的有源隔振系统，它采用了光电子、计算机，机械与材料学科的新技术，实现了一定程度的智能化控制。这个系统以较为简单的机械结构实现了全频域内的最佳阻尼号无谐振峰运行，显著地顾传统无源减振的隔振效果。     

随机激励下四自由度机床隔振系统的主动控制研究

针对精密机床的振动问题,建立了四自由度隔振系统的动力学模型,阐述了隔振模型动力学方程的建立原则和方法,根据隔振系统的动力学模型设计了PID主动控制器,并以随机地面模型作为输入在Simulink中对其进行了仿真分析,仿真结果表明具有PID控制器的主动隔振系统在隔离振动方面效果明显优于被动隔振系统．     

基于悬臂梁振动的主动控制技术研究

应用有限元方法建立了贴有压电驱动器的悬臂梁动力学模型,采用二次型最优控制理论建立控制规律,对悬臂梁在初始扰动和持续外激励作用下的振动进行了主动控制实验。实验结果表明,所设计的控制系统可以有效地抑制两种情况下悬臂梁的振动。     

地铁引发低频振动的隔振效果分析

分析了波阻块(WIB)对地铁荷载引发低频振动的隔振效果.首先建立了列车-隧道-地基的数值计算模型,将地铁移动荷载简化为沿隧道向前的移动荷载列,计算了埋设WIB前后场地地表的振动情况,然后对比分析了WIB的埋深和构造对隔振效果的影响,最后与地下连续墙和隔振沟的隔振效果进行了比较.结果表明,对于地铁运行产生的低频振动,WIB可以使地表振级降低5～12 dB,振动幅值降低60%以上,具有比其他隔振措施更好的隔振效果.     

汽车发动机主动隔振系统的前馈反馈最优控制

基于2自由度的发动机简化模型,针对发动机的外部干扰信号由线性外系统的输出描述,通过引入扰动补偿信号,给出发动机系统的前馈反馈最优控制器的设计方法.该控制器由状态反馈项和扰动输入前馈补偿项构成,前馈项用于补偿干扰输入对发动机的影响,控制器的反馈和前馈增益可通过求解代数方程得到.仿真算例表明:该方法对抑制发动机的外部干扰有很好的鲁棒性.     

海洋平台振动采集的超低频无线传感器设计

海洋平台结构体积庞大、构造复杂、造价昂贵,所处的服役环境恶劣,对海洋平台振动响应进行快速检测、分析、诊断和维护,已成为平台安全运营的必要措施和手段.本文结合无线传感器网络和数据挖掘技术,进行了平台快速检测超低频无线传感器的设计:首先,分析了平台振动测试超低频、快速性的要求;其次,采用模块化方法,完成了超低频传感器机理分析、微处理系统、无线系统、电源管理系统的设计,并集成为无线加速度传感器节点;最后,分析了节点软件功能,采用数据挖掘分类和预测方法来加以实现.所设计无线加速度传感器节点,具有超低频、高分辨率的特性,能够满足海洋平台结构振动响应数据的精确和快速测量与诊断需求,具有很好的应用前景.     

不同安装位置下主动阻尼装置对管道振动的控制效果研究

在设备运行过程中,管道经常会产生振动问题,给设备的安全运行带来严重的隐患。针对管道振动问题,采用主动阻尼装置,通过惯性作动器向振动管道系统施加作动力,实现了对管道振动的主动控制。以某化工企业往复式压缩机出口管线25 Hz的振动为例,搭建门型管道振动实验台进行实验,利用SAP2000软件模拟仿真了主动阻尼装置的减振效果。实验研究了惯性作动器在不同安装位置时主动阻尼装置对管道振动的控制效果,探究了惯性作动器的安装位置对管道系统振动控制效果的影响规律。通过对比惯性作动器安装在所选取的4个位置时的减振效果,得出当作动器安装在振动最大的位置上时,主动阻尼装置对管道整体的减振效果最好。     

一种面向低频隔振的两自由度球面并联机构

针对两转动自由度低频隔振的需求,基于球面并联机构理论提出了一种两转动自由度球面并联隔振装置。从机构学的角度对其进行了工作原理分析和自由度计算,并完成了隔振平台的虚拟样机设计。采用连杆参数的D-H表示法,以连杆圆弧张角为约束条件建立了机构的约束方程,实现了其运动学逆解,并基于数值方法给出了运动学正解的求解过程及正逆解算例。分析和仿真结果表明:所设计的两自由度球面并联机构可操控性强、运动学模型合理有效,能够满足隔振平台所需的低频隔振性能需求。     

海洋平台检测的无线低频振动传感器设计与验证

海洋平台是海上石油资源开发的基地,对其进行低频振动检测获得振动数据是判定结构损伤的基础.基于此,开发了一种应用在海洋平台结构中的无线低频振动传感器与采集系统.首先,采用模块化方法研制了无线低频振动传感器,并详细阐述了低频加速度传感器的选择与电源电路等模块的设计;其次,完成了无线低频振动传感器的嵌入式程序与主控端PC机上采集软件设计;最后,在振动台上完成了海洋平台振动无线测试模拟实验.实验结果表明：设计的无线振动传感器具有精度高、布设容易、低频性能好、可靠性高等特点,适用于海洋平台的低频振动快速检测.     

基于PT的小型化振动主动控制系统的研究

本文利用压电变压器（PT）替代电磁变压器、开关功放替代线性功放设计一种小型化的振动主动控制系统。此系统中,直流低电压通过DC—DC转换模块转换为直流高电压。此电压作为驱动系统的母线电压,参考信号经过信号调理电路后进入DSP控制器,经过相关算法的处理输出PWM信号,开关功放将该信号放大,最后低通滤波器将此信号解调,解调后的高压交流信号作用于压电驱动器,从而达到振动主动控制的目的。     

海洋平台冰振控制试验研究

为了验证磁流变阻尼半主动控制对海洋平台结构冰激振动控制的有效性,针对JZ20-2导管架式海洋平台结构,提出利用橡胶垫和磁流变阻尼器在平台设置隔振层的方案,采用一条实测挤压冰对无控结构、纯隔振结构和磁流变智能隔振结构进行冰激振动控制试验研究.试验结果表明:磁流变半主动控制能有效控制导管架端帽位移和甲板加速度,保证了平台结构的安全度和舒适度,并且能有效降低隔振层位移,满足生产平台采油工艺要求,是一种较好的振动控制方案.     

结构积极隔震体系分析

本文以工程实际中常见的积极隔震问题为背景，探讨用四端参数法进行复杂结构体系的振动隔离分析，并推导出了对称激励简支梁、装附加质量块的对称激励简支梁等元件的四端参数矩阵．从分析结果看，本方法简便可行，特别对于解决振动设备上楼等非刚性基础的振动等复杂结构体系的隔震分析有很大实用价值．     

离心压缩机管系振动分析及减振措施

针对离心压缩机管系振动十分强烈的情况,进行振动分析.利用CAESAR Ⅱ和MATLAB软件分别对管系的机械固有频率和气柱固有频率进行计算,结合计算结果分析确定引起管系振动的主要原因,并提出减振措施,对减小现场管系的振动具有实际价值.