磁悬浮主被动隔振系统自适应控制及非线性补偿 被引量：8

1

作者 李彦 何琳 +1 位作者 帅长庚 吕志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期89-94,共6页

针对船舶机械设备低频线谱隔振,提出采用磁悬浮作动器的主被动隔振系统,研究自适应振动控制方法。对磁悬浮作动器用于主被动隔振时的非线性效应进行分析,并采用理论建模及测试修正相结合方式,建立作动器的非线性逆模型,提出具有非线性... 针对船舶机械设备低频线谱隔振,提出采用磁悬浮作动器的主被动隔振系统,研究自适应振动控制方法。对磁悬浮作动器用于主被动隔振时的非线性效应进行分析,并采用理论建模及测试修正相结合方式,建立作动器的非线性逆模型,提出具有非线性逆模型补偿环节、分频段控制的改进Fx LMS算法,运算量小、实时性好。多通道磁悬浮主被动隔振装置实验结果表明,该自适应算法能显著减小低频线谱振动能量,可有效抑制作动器非线性引起的振动。 展开更多

关键词 主被动隔振 磁悬浮作动器 非线性逆模型 自适应控制

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圆柱壳体内主被动隔振过定控制系统试验研究 被引量：2

2

作者 张能 何琳 李彦 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期128-135,共8页

本文研究了以圆柱壳体为基础的主被动隔振系统,改进了多通道窄带Fx-Newton算法以适用于误差传感器数目多于作动器数目的过定控制系统,开展了振动线谱控制试验。结果发现:采用误差传感器数目等于作动器数目的控制系统,基座和圆柱壳体的... 本文研究了以圆柱壳体为基础的主被动隔振系统,改进了多通道窄带Fx-Newton算法以适用于误差传感器数目多于作动器数目的过定控制系统,开展了振动线谱控制试验。结果发现:采用误差传感器数目等于作动器数目的控制系统,基座和圆柱壳体的控制效果在某些频率不统一;而采用过定控制系统,能更有效地降低基座和圆柱壳体的振动线谱,提高全局控制效果。 展开更多

关键词 主被动隔振系统 振动线谱控制 多通道窄带Fx-Newton算法 过定控制系统

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基座刚度对主被动隔振系统控制效果的影响分析 被引量：1

3

作者 张能 何琳 李彦 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第3期62-65,共4页

为了研究基于弹性基座的主被动隔振系统的隔振性能,将弹性基座简化为一个大刚度弹簧连接的质量单元,建立主被动隔振系统的三自由度模型和运动方程,推导主通道传递函数和次级通道传递函数的频域表达式。结合Fx LMS自适应控制算法,在Matla... 为了研究基于弹性基座的主被动隔振系统的隔振性能,将弹性基座简化为一个大刚度弹簧连接的质量单元,建立主被动隔振系统的三自由度模型和运动方程,推导主通道传递函数和次级通道传递函数的频域表达式。结合Fx LMS自适应控制算法,在Matlab/Simulink中建立该隔振系统模型,对上层机械设备施加含白噪声的多频正弦激励力,进行主动隔振研究。分析基座刚度对主通道、次级通道传递函数的幅频特性,振动线谱控制效果以及主动控制力的影响。结果发现较大的基座刚度有利于提高振动线谱控制效果,也有利于降低主动控制力需求。 展开更多

关键词 振动与波 弹性基座 主被动隔振 FXLMS算法 振动线谱控制 幅频特性

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磁悬浮-气囊主被动隔振技术研究及性能测试

4

作者 李彦 何琳 +1 位作者 帅长庚 吕志强 《声学技术》 CSCD 2014年第S01期1-5,共5页

针对船舶机械设备的低频线谱隔振,提出了磁悬浮-气囊主被动混合隔振装置,研制了性能优良的主被动混合隔振器;研究了线谱振动的自适应控制算法,该算法计算量小、实时性好;针对磁悬浮作动器的非线性,提出了复杂度低、稳定性好的非线性逆... 针对船舶机械设备的低频线谱隔振,提出了磁悬浮-气囊主被动混合隔振装置,研制了性能优良的主被动混合隔振器;研究了线谱振动的自适应控制算法,该算法计算量小、实时性好;针对磁悬浮作动器的非线性,提出了复杂度低、稳定性好的非线性逆模型补偿算法。建立了磁悬浮-气囊主被动混合隔振装置的实验台架,实验结果表明,本文的主被动混合隔振装置具有良好的宽频隔振效果,并能有效衰减多根低频线谱振动能量,同时未因作动器非线性而引起额外的振动线谱。 展开更多

关键词 主被动隔振 磁悬浮作动器 气囊 自适应控制

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主被动隔振法在金刚石刀具研磨压力控制中的应用

5

作者 杜文浩 王宝瑞 岳晓斌 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第7期236-238,共3页

主被动隔振能够有效改善系统全频带隔振能力,有助于金刚石刀具研磨过程中稳定控制刀具刃口所受到的研磨压力。在应用主被动隔振法控制刀具研磨压力时,需要根据刀具刃磨机床进给轴的控制能力,合理设计柔性调压平台Z向支承刚度,通过调压... 主被动隔振能够有效改善系统全频带隔振能力,有助于金刚石刀具研磨过程中稳定控制刀具刃口所受到的研磨压力。在应用主被动隔振法控制刀具研磨压力时,需要根据刀具刃磨机床进给轴的控制能力,合理设计柔性调压平台Z向支承刚度,通过调压平台的支承刚度抑制高频振动,同时还要确保位移控制量的输出频率和调压平台固有频率之间的匹配关系,通过主动控制削弱调压平台的谐振峰,以达到稳定刀具研磨压力的目的。 展开更多

关键词 金刚石刀具 研磨压力控制 主被动隔振 迭代学习控制 预测函数控制

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基于压电堆与橡胶的主被动一体化隔振器研究 被引量：11

6

作者 李雨时 周军 +2 位作者 钟鸣 陈照波 焦映厚 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期571-577,721,共7页

针对临近空间飞行器敏感设备的隔振要求,结合主动振动控制与被动控制方法,提出一种新型压电堆橡胶主被动一体化组合隔振器。对压电堆作动器和橡胶隔振器进行结构设计,建立主被动一体化隔振系统的动力学模型。采用前馈反馈复合控制对二... 针对临近空间飞行器敏感设备的隔振要求,结合主动振动控制与被动控制方法,提出一种新型压电堆橡胶主被动一体化组合隔振器。对压电堆作动器和橡胶隔振器进行结构设计,建立主被动一体化隔振系统的动力学模型。采用前馈反馈复合控制对二级隔振系统进行主动控制算法设计,基于经典Stewart隔振平台,设计一种新型临近空间飞行器主被动一体化隔振平台。采用Matlab/Simulink联合仿真技术对各种激励信号进行数值仿真分析。仿真结果显示,所设计的隔振器在全频段能够有效隔离源自基础的位移激励,这表明所设计的隔振平台在理论上是有效和可行的,为进一步的实验研究奠定了基础。 展开更多

关键词 主被动一体化隔振 前馈反馈控制 压电堆 橡胶隔振器 Stewart隔振平台

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旋转机械主被动混合隔振虚拟样机技术及实验研究 被引量：3

7

作者 马建国 帅长庚 李彦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期285-291,共7页

提出一种旋转机械主被动混合隔振虚拟样机方法,并通过实验对虚拟样机仿真结果进行验证。首先对柴油发电机组电磁-气囊主被动混合隔振系统进行建模,然后对电磁作动器进行理论分析与实验,得到电磁作动器输出力特性。通过利用多刚体动力学... 提出一种旋转机械主被动混合隔振虚拟样机方法,并通过实验对虚拟样机仿真结果进行验证。首先对柴油发电机组电磁-气囊主被动混合隔振系统进行建模,然后对电磁作动器进行理论分析与实验,得到电磁作动器输出力特性。通过利用多刚体动力学软件ADAMS与MATLAB/SIMULINK联合,搭建柴油发电机组主被动混合隔振虚拟样机系统,对虚拟样机进行了冲击摇摆的计算,并进行控制算法与主被动混合隔振研究,同时搭建了物理样机实验平台并对仿真结果进行实验验证。结果表明:主被动混合隔振虚拟样机所得结果与实验结果相吻合,可以作为主被动混合隔振系统研制的重要依据。 展开更多

关键词 旋转机械 主被动混合隔振 电磁作动器 气囊 虚拟样机技术

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主被动混合隔振的虚拟样机技术 被引量：3

8

作者 马建国 帅长庚 李彦 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期53-57,共5页

为了能够更准确方便得到主被动混合隔振系统的特性与设计参数,利用虚拟样机技术对主被动混合隔振系统进行了主动控制仿真研究。首先,对主被动混合隔振平台进行了理论计算与模态分析;然后,通过ADAMS软件创建了混合隔振平台的虚拟样机,并... 为了能够更准确方便得到主被动混合隔振系统的特性与设计参数,利用虚拟样机技术对主被动混合隔振系统进行了主动控制仿真研究。首先,对主被动混合隔振平台进行了理论计算与模态分析;然后,通过ADAMS软件创建了混合隔振平台的虚拟样机,并将其导入至MATLAB/SMULINK中搭建了主被动混合隔振系统,通过变步长法对主被动混合隔振系统进行了次级通道辨识,并在此基础上基于多通道Fx-LMS算法进行了主被动混合隔振的效果分析。仿真结果表明:利用虚拟样机技术对主被动混合隔振系统进行主动控制取得了较好的控制效果,为主被动混合隔振物理样机的设计与制造提供了新的思路与方法。 展开更多

关键词 主被动混合隔振 Fx-LMS算法 虚拟样机

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电磁-气囊主被动混合隔振系统抗冲击设计研究 被引量：1

9

作者 马建国 帅长庚 李彦 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期120-127,共8页

舰船设备的抗冲击性能设计直接关系到其是否能够顺利实现实用化。本文针对电磁-气囊主被动混合隔振系统抗冲击的设计要求,首先对电磁-气囊主被动混合隔振器进行抗冲击悬挂结构设计并通过仿真和试验获得了混合隔振器的位移载荷特性;其次... 舰船设备的抗冲击性能设计直接关系到其是否能够顺利实现实用化。本文针对电磁-气囊主被动混合隔振系统抗冲击的设计要求,首先对电磁-气囊主被动混合隔振器进行抗冲击悬挂结构设计并通过仿真和试验获得了混合隔振器的位移载荷特性;其次推导了混合隔振系统中限位器的数学模型并建立了主被动混合隔振系统的多刚体动力学模型,研究了主被动混合隔振系统在冲击载荷下,不同限位器参数对冲击响应的影响。结果表明,所设计的隔振器抗冲击悬挂结构和隔振系统的限位器能够很好地满足舰船设备对抗冲击性能的要求。 展开更多

关键词 主被动混合隔振 抗冲击 限位器 多刚体动力学模型

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基于特征模型的主被动一体化隔振平台控制分析 被引量：1

10

作者 孙介涛 沈少萍 《兵工自动化》 2019年第12期58-63,共6页

在各类飞行器飞行的过程中,飞行器载荷会受到不同频段的外扰影响,出现拍照模糊不清楚等问题,建立主被动一体化隔振平台模型,阐述使用特征模型思想对该平台主动隔振系统进行控制,抑制台面振动。选取超磁致伸缩作动器作为主动控制元件,建... 在各类飞行器飞行的过程中,飞行器载荷会受到不同频段的外扰影响,出现拍照模糊不清楚等问题,建立主被动一体化隔振平台模型,阐述使用特征模型思想对该平台主动隔振系统进行控制,抑制台面振动。选取超磁致伸缩作动器作为主动控制元件,建立主被动一体化隔振平台模型;根据力跟踪的平台模型设计了基于位移跟踪的平台模型;建立位移跟踪隔振平台的特征模型,并将特征模型估计所得的状态变量和黄金分割控制、逻辑微分控制相结合,对隔振平台的主动隔振控制系统进行控制;通过Simulink仿真验证了控制器的有效性,并与传统的PID控制结果进行对比,证明了该控制器的优越性。 展开更多

关键词 主被动隔振 特征模型 超磁致伸缩作动器 黄金比例分割控制 逻辑微分控制

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主被动混合隔振中的功率放大器设计及实验

11

作者 倪圆 何琳 +1 位作者 帅长庚 李彦 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期20-24,共5页

磁悬浮主被动混合隔振能有效控制机械设备的宽频振动和低频线谱振动。功率放大器作为该系统的功率变换装置,其性能直接影响主被动混合隔振效果。通过介绍PWM开关功率放大器的基本原理,分析了设计参数对其性能的影响。针对主被动混合隔... 磁悬浮主被动混合隔振能有效控制机械设备的宽频振动和低频线谱振动。功率放大器作为该系统的功率变换装置,其性能直接影响主被动混合隔振效果。通过介绍PWM开关功率放大器的基本原理,分析了设计参数对其性能的影响。针对主被动混合隔振需求,对开关功率放大器进行了参数设计。仿真和实验结果表明:该功率放大器参数设计合理,能满足主被动混合隔振需求。 展开更多

关键词 主被动混合隔振 磁悬浮作动器 开关功率放大器

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水下航行器发动机振动传递控制仿真与试验研究

12

作者 王双立 贺佩韬 +2 位作者 耿小明 谢溪凌 张志谊 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期1-5,共5页

发动机振动经两侧支承结构传递到壳体表面,形成的振动声辐射使水下航行器易被探测。针对发动机振动传递控制问题,在有限空间内设计一种新型的主被动隔振支承,以替代传统的法兰支承。采用有限元方法建立振源-隔振支承-壳体耦合系统振动模... 发动机振动经两侧支承结构传递到壳体表面,形成的振动声辐射使水下航行器易被探测。针对发动机振动传递控制问题,在有限空间内设计一种新型的主被动隔振支承,以替代传统的法兰支承。采用有限元方法建立振源-隔振支承-壳体耦合系统振动模型,分析振源振动传递特性,并结合自适应控制算法进行控制效果仿真。构建振源-隔振支承-壳体试验系统,验证主被动支承结构对振动传递的控制效果。仿真及试验结果表明,主被动隔振支承可使10~500 Hz频带内壳体主要线谱最大衰减26 dB。 展开更多

关键词 振动与波 主被动隔振支承 自适应控制 振动传递 有限元分析

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主动控制技术在船舶振动噪声控制中的应用 被引量：24

13

作者 王迎春 马石 +1 位作者 李彦 徐伟 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期56-64,94,共10页

低频线谱噪声是船舶的“声指纹”特征,影响船舶的隐蔽性,而主动控制技术是抑制船舶低频线谱振动噪声的重要方法。为此,首先简要介绍了船舶低频线谱噪声的主要传递路径;然后,从船舶机械主被动隔振技术、船舶管路噪声主动控制技术、船舶... 低频线谱噪声是船舶的“声指纹”特征,影响船舶的隐蔽性,而主动控制技术是抑制船舶低频线谱振动噪声的重要方法。为此,首先简要介绍了船舶低频线谱噪声的主要传递路径;然后,从船舶机械主被动隔振技术、船舶管路噪声主动控制技术、船舶推进轴系纵向和横向振动控制技术等方面,综述了近年来船舶振动与噪声主动控制技术的国内外研究进展和应用情况,梳理了技术应用的难点,对技术发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 船舶振动噪声控制 主被动隔振 船舶管路噪声主动控制 推进轴系纵向和横向振动控制

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仿生抗冲击Stewart隔振平台的动力学与控制 被引量：2

14

作者 彭远生 代洪华 +1 位作者 张皓 岳晓奎 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期258-266,共9页

空间非合作目标柔顺抓捕过程中伴随有碰撞、强冲击等问题,因此必须设计具有高效隔振性能的隔振系统。设计了基于仿生抗冲击结构的Stewart隔振平台,通过隔振平台的仿生抗冲击特性实现抓捕过程中服务航天器的隔振保护。隔振平台的理论动... 空间非合作目标柔顺抓捕过程中伴随有碰撞、强冲击等问题,因此必须设计具有高效隔振性能的隔振系统。设计了基于仿生抗冲击结构的Stewart隔振平台,通过隔振平台的仿生抗冲击特性实现抓捕过程中服务航天器的隔振保护。隔振平台的理论动力学建模以拉格朗日动力学方程为基础,借助ADAMS软件验证了理论建模的正确性。仿真对比发现,设计的隔振平台的被动隔振性能优于基于线性弹簧阻尼隔振器的Stewart隔振平台。进一步研究了隔振平台参数对隔振性能的影响。采用反馈线性化的控制方法对隔振平台进行主动隔振控制,克服了被动隔振的速度漂移问题。研究表明设计的新型隔振平台具有优良的隔振性能,为非合作目标柔顺抓捕中的隔振系统选择提供了有效参考。 展开更多

关键词 仿生抗冲击结构 非合作目标柔顺抓捕 主被动隔振 STEWART平台 动力学 ADAMS 仿真 反馈线性化

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基于奇异并联机构的六维混合宽频隔振

15

作者 刘延斌 韩秀英 +1 位作者 韩建海 库祥臣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1680-1685,共6页

基于奇异并联机构提出一种具有近零刚度特性的六维隔振主体机构,以大幅降低系统固有频率,然后利用反馈线性化、H∞鲁棒控制方法研究了位形保持及主动隔振算法,最后进行了六维主、被动隔振仿真,结果表明采用该控制方法能够以较小的驱动... 基于奇异并联机构提出一种具有近零刚度特性的六维隔振主体机构,以大幅降低系统固有频率,然后利用反馈线性化、H∞鲁棒控制方法研究了位形保持及主动隔振算法,最后进行了六维主、被动隔振仿真,结果表明采用该控制方法能够以较小的驱动力、较高的鲁棒性实现位形保持及低频主动隔振,而保持在奇异位形附近的系统也具有更高的低频被动隔振能力,进而提高了六维宽频隔振的效能。该成果可为六维宽频隔振问题的研究提供参考。 展开更多

关键词 奇异并联机构 近零刚度 主被动混合隔振 六维宽频隔振 H∞鲁棒控制

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抗密频线谱干扰的实时次级通路辨识方法研究

16

作者 李彦 尹天齐 +1 位作者 张能 黄晋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期151-164,共14页

次级通路模型的辨识误差对自适应有源控制算法的稳定性具有显著影响,因此需要准确的次级通路模型。然而,由于难以去除密频干扰的影响,次级通路辨识通常在初级振源关闭、背景噪声较低的情况下进行。但实际工程中,次级通路传递特性是时变... 次级通路模型的辨识误差对自适应有源控制算法的稳定性具有显著影响,因此需要准确的次级通路模型。然而,由于难以去除密频干扰的影响,次级通路辨识通常在初级振源关闭、背景噪声较低的情况下进行。但实际工程中,次级通路传递特性是时变的,模型与实际工作状态存在较大差异,导致自适应控制效果不佳、甚至失稳。为解决这一难题,首先提出了一种基于二阶时频滤波方法的低运算量、高精度辨识次级通路频响函数实部和虚部的方法。然后,分析了有密频干扰情况下实时辨识实部和虚部参数的波动特性规律。最后,提出了抗密频干扰的实时次级通路辨识方法,去除密频干扰引起的辨识参数波动,并获得了稳定、高精度的实时次级通路辨识结果。通过该研究,提供了一种抗密频干扰的实时次级通路辨识方法,可以有效提高隔振装置的自适应控制性能。该研究具有高精度、低运算量等优点,因此在实际工程的时变环境中能快速提供可信的辨识结果,具有较高的实用价值和推广前景。 展开更多

关键词 主被动隔振 自适应控制算法 次级通路实时辨识 相位误差 密频干扰

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主动控制用大输出力电磁作动器优化设计 被引量：4

17

作者 马建国 帅长庚 李彦 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期106-110,共5页

采用将电磁作动器集成至气囊隔振器内部的方式能够很好地实现宽频隔振与线谱控制,但由于气囊内的空间有限,作动器在有限的空间内其体积要尽可能小的同时,还要输出足够大的主动控制力,这对主动控制用大输出力电磁作动器的优化设计提出了... 采用将电磁作动器集成至气囊隔振器内部的方式能够很好地实现宽频隔振与线谱控制,但由于气囊内的空间有限,作动器在有限的空间内其体积要尽可能小的同时,还要输出足够大的主动控制力,这对主动控制用大输出力电磁作动器的优化设计提出了更高的要求。建立了电磁作动器的理论模型与漏磁模型;采用ANSYS有限元软件中的优化模块对电磁作动器进行了优化设计,并获得了符合结构尺寸与主动控制输出力要求的作动器;分析了电磁作动器的可控输出力与最大磁饱和密度随电流变化的关系。仿真结果表明,设计的电磁作动器在满足空间尺寸的前提下,通入6A交变电流时其输出的主动控制力能够达到646N,满足设计指标,有助于作动器的研制。 展开更多

关键词 主被动混合隔振 电磁作动器 优化设计

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航天器微振动一体化建模与控制研究 被引量：5

18

作者 李青 李静 +1 位作者 冯咬齐 刘磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第9期1464-1471,共8页

为实现航天器载荷的高精高稳控制,研究了航天器微振动一体化集成建模与控制方案。首先,根据航天器典型微振动源构建航天器本体微振动的动力学与控制集成模型,并对其进行姿态控制仿真。然后进一步构建包含载荷-本体隔振界面的航天器微振... 为实现航天器载荷的高精高稳控制,研究了航天器微振动一体化集成建模与控制方案。首先,根据航天器典型微振动源构建航天器本体微振动的动力学与控制集成模型,并对其进行姿态控制仿真。然后进一步构建包含载荷-本体隔振界面的航天器微振动集成动力学与控制模型,为比较分析被动控制隔振与主被动控制隔振,分别仿真了对载荷被动隔振以及主被动混合隔振两种方案下的姿态控制。结果证实主被动控制混合隔振可有效提高载荷姿态精度和稳定度2个数量级,实现了航天器载荷的高精度高稳定度控制。 展开更多

关键词 航天器微振动 集成建模 姿态控制 主被动混合隔振

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次级通道估计误差对Fx-Newton算法的影响

19

作者 张能 何琳 +1 位作者 李彦 王迎春 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期133-138,共6页

Fx-Newton算法在执行过程中需要估计次级通道模型,针对主被动隔振工程应用中次级通道估计存在误差的问题,假设输入信号为正弦信号,建立含次级通道估计误差的Fx-Newton算法结构模型,推导了Fx-Newton算法的稳定性条件,并就相位误差和幅值... Fx-Newton算法在执行过程中需要估计次级通道模型,针对主被动隔振工程应用中次级通道估计存在误差的问题,假设输入信号为正弦信号,建立含次级通道估计误差的Fx-Newton算法结构模型,推导了Fx-Newton算法的稳定性条件,并就相位误差和幅值误差对Fx-Newton算法稳定性和收敛性的影响做了详细阐述。最后对两自由度主被动隔振模型开展仿真研究,验证了理论分析结果。 展开更多

关键词 主被动隔振 次级通道估计 Fx-Newton算法 幅值误差 相位误差

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