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机械系统动力学 ControlofVibration 第5章振动控制 5振动控制 抑制振源是消除或减小振动的最直接方法 典型振源a工作载荷的波动 冲床 锻床 b不平衡的往复质量 发动机 活塞压缩机的往复运动部件 c旋转质量的不平衡 汽轮机 电机转子 d设计安装缺陷或故障引起的振动 齿轮传动的断齿 5振动控制 如何抑制 首先判断振源方法一 通过实测振动系统的振动响应 分析其主要频率成分 具有与此频率相同的激振力可能就是振源 方法二 对响应信号和可能的机理信号进行相关分析 特别适合于具有一定随机激励性质的系统 5振动控制 像梁和板一类的构件 理论上是无限多自由度系统 存在无限多个谐振点 如果承受宽频带随机振动 可能激励起许多谐振 因此进行阻尼处理 控制谐振 主要方法 平面间摩擦阻尼表面喷涂阻尼材料层状结构处理 5振动控制 主动控制的基本原理a调节谐振点进行避振b施加反向作用力进行减振和隔振c调节阻尼大小进行隔振 由控制系统的执行机构产生阻尼力 吸收能量 尤其在共振区加大阻尼 5振动控制 基础运动下的振动控制组成如图由m k c组成的振动系统为减小基础振动的影响按装了主动控制系统 形成了闭环负反馈运动方程 5 3 1 5 3 2 取拉氏变换 其中 5 3 3 分别为传感器控制器作动器的传递函数 2020 3 18 7 可编辑 5振动控制 系统按负反馈设计则有 H s 可为带负号的有理式 5 3 5 5 3 2 y t 到x t 的传递函数为 为正系数多项式 且 5 3 4 令 为正实数的放大倍数 隔振传递率 5振动控制 对于超低频激励 主动控制不受频率限制 对于低频的隔振效果也很好 只要设计的控制系统的放大系数远远大于系统的支撑刚度 在超低频区的隔振传递率非常小 5 3 7 5振动控制 系统受强迫激励时的主动控制组成如图由m k c组成的振动系统为减小振动按装了主动控制系统 形成了闭环负反馈控制力模型1运动方程 5 3 8 5 3 9 即 5 3 10 加入主动控制系统后 系统的阻尼系数与刚度系数都增大 阻尼增加 则耗散增加 从而抑制振动 刚度增加 若设计合理 有效避开共振也能抑制振动 5振动控制 控制力模型2运动方程 5 3 11 5 3 12 当时 5 3 13 取拉氏变换 幅频特性
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