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主动隔振和混合隔振的区别(二)

2023-02-22 09:54 作者:高创三维  | 我要投稿

主动隔振和混合隔振的区别(二)

 主动隔振是在被动隔振的基础上,加入能产生满足一定要求的作动器,或者用作动器代替被动隔振装置的部分或全部元件,根据所检测到的振动信号,应用一定的控制策略驱动作动器,从而达到抑制或消除振动的目的,它特别适用于超低频隔振和高精度隔振。

       主动隔振技术有着悠久的历史,可以追溯到18世纪,用离心摆调节蒸汽机转速和纵擒机调节钟表周期的应用中。从上世纪50年代起,主动控制减振取得三项技术突破,即实现机翼颤振的主动阻尼,提高了飞机航速;磁浮轴承控制离心机转子成功,创造出分离铀同位素的新工艺;主动隔振提供超静环境,保证惯导系统满足核潜艇和洲际导航的精度要求。

       真正使用电子技术进行主动振动控制开始于60年代,因此之后的十几年成为主动振动控制发展的重点突破阶段。从70年代起人们开始普遍探索主动振动控制在各个工程领域应用的阶段。80年代后主动振动控制技术在抑制航天结构振动控制、精密设备或精密产品加工中的振动控制、高挠性土木工程结构振动控制以及车辆半主动振动控制方面得到了普遍的应用。

       主动隔振器主要由受控对象、作动器、控制器、测量系统和能源组成,其发展主要决定于作动器、控制器和隔振结构的发展。主动隔振按形式可分为完全主动隔振和主动/被动混合隔振。由于完全的主动隔振结构较复杂、需消耗大量的能源,因而限制了它的应用。混合隔振综合了主被动隔振的优点,有着更大的发展空间。

       混合隔振是20世纪80年代发展起来的综合被动隔振和主动隔振技术的新型隔振技术,也被称为一体化振动控制,混合控制或者组合控制。它将主动控制和被动控制两种控制手段在结构中同时应用、相互融合,综合了被动隔振和主动隔振的优点,弥补了各自缺点,以期达到隔离整个频率范围内振动的效果。其本质特点是同时采用主、被动控制手段,通过主、被动隔振系统的联合优化设计,以较低的成本在宽频带范围内隔离振动的传递,并保持系统的稳定性,较好地满足工程需要。

       振动的主、被动控制可以用动力学方程和系统的状态方程等数学模型描述,这些模型形式不同但内容统一,并可以相互转化,这为混合隔振系统分析和设计提供了有利条件。国外在混合隔振技术方面起步较早,做了许多研究,并且在开发新型混合隔振元器件方面做了大量的工作,申请了许多专利。

       相比较而言,我国在混合隔振方面的研究相对较晚,并且主要集中在航天、精密机床和工程建筑等领域。混合隔振系统设计的实质就是被动隔振系统和主动控制系统的联合优化设计,它将给隔振结构设计带来了新的更高的要求。

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