基于电磁式频率调节的动力吸振器研究

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传统的动力吸振器结构简单、减振效果好,但是工作频带较窄,而主动式动力吸振器虽然工作频带较宽,但结构复杂,控制精度要求高,目前尚未大范围推广应用。半主动动力吸振器综合了以上两者的优点,结构简单、性能稳定、易于控制,而且能在较宽的频带范围内有效减振,因此,在实际工程中得到了广泛应用,成为振动控制领域的研究热点。本文设计了一种可以跟踪外界激励频率,调整自身参数改变自身固有频率的动力吸振器,能够在较大的带宽上降低系统的振动。论文的主要内容:  (1)基于动力吸振器的设计原理,探讨了动力吸振器设计的定点原理和最优同调条件以及最优阻尼条件,并根据主振动系统的刚度和质量等参数,提出一种基于电磁式频率调节的动力吸振器结构。在系统受到的激振频率发生变化时,该吸振器能够调节自身参数,以达到较好的吸振效果。  (2)对动力吸振器的电磁环节进行分析,从而达到可以根据振动系统的频率变化改变动力吸振器自身参数的目的。应用有限元分析软件对电磁作动器进行数值仿真,得到作动器电磁力-位移变化关系,通过改变通入的电流值改变电磁弹簧的刚度系数,使动力吸振器的刚度始终满足最优同调条件。  (3)应用Matlab/Simulink仿真分析和实验相结合的方法对所设计的动力吸振器进行吸振性能的分析测试。对安装动力吸振器前后系统的振动进行对比,验证动力吸振器的减振效果。以及当振动系统的激振频率发生变化时,该吸振器是否能够通过频率调节有效地吸收系统振动能量,实现有效减振。  研究结果表明,该动力吸振器能够有效的减小系统的振动,并且能够根据系统激励频率的变化及时调整自身参数,适应不同激振频率作用下系统的减振工作。
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