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《低頻振動主動控制系統(tǒng)的設(shè)計及實驗研究-智能材料和振動控制實驗室》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、·36·《測控技術(shù)》2008年第27卷第4期低頻振動主動控制系統(tǒng)的設(shè)計及實驗研究1112魯力,李嘉全,王永,龔興龍(1.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動化系,安徽合肥230027;2.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代力學(xué)系,安徽合肥230027)摘要:研制了一種電磁式主動吸振器作為低頻振動主動控制的執(zhí)行機構(gòu),基于LMS自適應(yīng)濾波算法設(shè)計了相應(yīng)的控制律,該算法具有實現(xiàn)簡單,計算量小等優(yōu)點,利用DSP作為控制算法的核心器件,搭建了主動減振系統(tǒng),最后通過兩端固支梁減振實驗表明了該系統(tǒng)和控制算法的有效性。關(guān)鍵詞:低頻振動;振動主動控制;LMS;自
2、適應(yīng)濾波中圖分類號:TP2文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1000-8829(2008)04-0036-03DesignandExperimentalResearchonActiveControlSystemOfLowFrequencyVibration1112LULi,LIJia2quan,WANGYong,GONGXing2long(1.DepartmentofAutomation,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China;2.Departmen
3、tofModernMechanics,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China)Abstract:Anactiveelectromagneticvibrationabsorberisdesigned,whichisusedastheactuatorinactivelow2frequencyvibrationcontrol.ThecorrespondingcontrollawbasedonLMSadaptivefilteringalgorith
4、misalsoproposed,itiseasytorealizeandcompute.Anactivevibrationcontrolsystemisconstructedbyusingdigitalsignalprocessor.Finallytheexperimentresultsaregivenindetails,whichvalidatetheeffectivenessofthesystemandtheapproachinactivevibrationcontrol.Keywords:lowfrequen
5、cyvibration;activevibrationcontrol;LMS(leastmeansquare);adaptivefilter機械結(jié)構(gòu)的低頻振動普遍具有衰減慢、傳播距離遠等特點,隨著振動量級的增大,如果不對其加以控制就有可能給設(shè)備帶來很多潛在的危險。傳統(tǒng)的被動吸振技術(shù)盡管能在一定程度上抑制低頻振動,但是存在減振頻段窄,且減振頻率點不可調(diào)節(jié)等[1]缺點。作為振動控制的一個重要發(fā)展方向,主動吸振技術(shù)由于具有減振頻段寬,減振能力強等優(yōu)點,尤其在低頻振動方面具[2～3]有非常明顯的優(yōu)勢,因此在近年來得到了迅速
6、的發(fā)展。在[4～5]國外一些國家中,已有相關(guān)的研究成果應(yīng)用于工程實踐,極大地改善了設(shè)備性能;而我國在這方面研究起步較晚,盡管也取[6]得了相應(yīng)的一些研究成果,但距離實際應(yīng)用還存在一定差距。筆者研制了一種電磁式主動吸振器,并基于LMS自適應(yīng)濾波算法設(shè)計了相應(yīng)的控制律,搭建了以DSP為計算核心的測圖1電磁式主動吸振器原理圖控系統(tǒng),在振動主動控制實驗中取得了很好的減振效果。阻尼;m,K2,C2分別為主動吸振器的動質(zhì)量、剛度和阻尼。主動1電磁式主動吸振器原理及硬件實現(xiàn)式吸振器的主動力由往復(fù)式直線電機來提供。根據(jù)減振對象的質(zhì)
7、量、振動頻率和振幅等特性,合理選擇直線電機的線圈、磁鋼電磁式主動吸振器的基本原理如圖1所示。以及吸振器彈簧、動質(zhì)量等各項參數(shù),然后通過合理布置吸振器圖1中,M,xM,K1,C1分別為減振對象的質(zhì)量、位移、剛度和的固有頻率,使主動吸振器具有足夠的吸振性能,最后結(jié)合有效的主動控制算法,使電磁式主動吸振器提供的主動力與減振對收稿日期:2007-07-17象所受的力等值反向,從而達到減振的效果。作者簡介:魯力(1981—),男,重慶人,碩士研究生,主要研究方向為振動根據(jù)減振目標(biāo)和設(shè)計要求,采用TI公司的TMS320F281
8、32主動控制;李嘉全(1981—),男,安徽合肥人,博士研究生,主要從事振動作為控制系統(tǒng)核心。該芯片是一款功能非常強大的32位定點主動控制、主被動聯(lián)合振動控制等方面的研究;王永(1962—),男,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事振動主動控制、航空航天控制等方面的研究;龔興DSP芯片,既具有數(shù)字信號處理能力,又具有強大的事件管理能龍(1966—),男,教授,博士生導(dǎo)
