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實(shí)驗名稱(chēng)：主動(dòng)隔振實(shí)驗 研究方向：研制了一款基于壓電疊堆作動(dòng)器的主動(dòng)隔振器，并對其進(jìn)行了豎向維度正弦激勵的主動(dòng)隔振性能試驗。主要研究?jì)热轂椋海?）研制了一款基于壓電疊堆的主動(dòng)隔振器，采用加速度傳感器作為傳感器件，并搭建了主動(dòng)隔振系統試驗平臺；（2）分別對鋼梁及平板結構進(jìn)行模態(tài)測試試驗，驗證有限元模型的真實(shí)性及可靠性；（3）MCS控制算法作為主動(dòng)隔振系統的控制策略，進(jìn)行壓電疊堆主動(dòng)隔振試驗研究，結合數據處理軟件對采集到的振動(dòng)響應進(jìn)行分析，對比有無(wú)壓電疊堆隔振器時(shí)的振動(dòng)衰減性能，驗證隔振器的隔振效果，并歸納試驗過(guò)程中出現的問(wèn)題 測試設備：高壓放大器、信號發(fā)生器、功率放大器、激振器、加速度傳感器及數據采集系統、dSPACE、壓電作動(dòng)器及隔振平臺等。 實(shí)驗過(guò)程： 圖1：主動(dòng)隔振控制試驗原理圖 上圖圖1為本試驗系統圖，其主要工作過(guò)程為：信號源產(chǎn)生激勵信號，通過(guò)功率放大器放大輸入至激振器；激振器對鋼梁結構施加周期性變化的力，使結構產(chǎn)生振動(dòng)。鋼梁產(chǎn)生的振動(dòng)用以模擬環(huán)境干擾，振動(dòng)變化頻率就是隔振平臺受到的干擾的頻率。加速度傳感器測得鋼梁及隔振平臺上的振動(dòng)加速度，經(jīng)過(guò)電荷放大器后作為反饋信號送入控制系統；信號經(jīng)過(guò)A/D轉換輸入dSPACE信號采集板塊，通過(guò)MATLAB/Simulink編譯的控制程序計算得到低壓控制信號，經(jīng)D/A轉化后輸入到高壓功放，經(jīng)放大后施加到壓電作動(dòng)器上，控制壓電作動(dòng)器產(chǎn)生相應的驅動(dòng)力來(lái)抑制隔振平臺產(chǎn)生的振動(dòng)，進(jìn)而達到隔振的目的。實(shí)驗結果： 圖2：10~100Hz簡(jiǎn)諧激勵工況下的加速度時(shí)程曲線(xiàn) 圖2給出10~100Hz簡(jiǎn)諧激勵工況下的加速度時(shí)程曲線(xiàn)，圖中包括無(wú)控加速度響應及MCS控制的加速度響應。為了分析控制效果及變化趨勢，將無(wú)控時(shí)、橡膠隔振時(shí)以及MCS控制時(shí)的加速度峰值均方根作比，并對應作加速度趨勢圖3（a），并將加速度換作振級進(jìn)行作圖3（b）。 圖3：目標位置加速度幅頻曲線(xiàn) 分析安裝三種隔振裝置的振動(dòng)響應可得，橡膠隔振墊片在10~100Hz頻段無(wú)法實(shí)現隔振，甚至在接近梁板結構20Hz、50Hz及70Hz的固有頻率處加速度響應產(chǎn)生明顯放大，簡(jiǎn)單的被動(dòng)隔振在低頻段失效。MCS控制對該頻段隔振效果較為明顯，最大可衰減22.0%的振動(dòng)響應。當外部干擾激勵為20Hz時(shí)，無(wú)控時(shí)的加速度幅值均方根為1.36m/s2，MCS控制后加速度幅值均方根減少至1.14m/s2，振幅減少16.1%；當外部干擾激勵為50Hz時(shí)，無(wú)控時(shí)的加速度幅值均方根為3.97m/s2，MCS控制后加速度幅值均方根減少至3.09m/s2，振幅減少22.0%；當外部干擾激勵為70Hz時(shí)，無(wú)控時(shí)的加速度幅值均方根為8.42m/s2，MCS控制后加速度幅值均方根減少至6.91m/s2，振幅減少18.9%。而在其余頻段采用MCS控制后加速度幅值可衰減至10%~15%，證明在外部激勵作用下，采用MCS控制實(shí)現梁板結構加速度的有效減小。 圖4：白噪聲激勵工況下的加速度時(shí)程曲線(xiàn) 圖4給出在白噪聲激勵下的無(wú)控及MCS控制時(shí)的加速度響應時(shí)程曲線(xiàn)。由于隨機白噪聲信號容易激起梁板結構模態(tài)響應，采用MCS控制后加速度響應明顯衰減約30%，起到明顯的振動(dòng)控制效果。高壓放大器推薦：ATA-2168 圖：ATA-2168高壓放大器指標參數 本資料由Aigtek安泰電子整理發(fā)布，更多案例及產(chǎn)品詳情請持續關(guān)注我們。西安安泰電子Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線(xiàn)，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。高壓放大器https://www.aigtek.com/products/bk-gyfdq.html |
