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抗密频线谱干扰的实时次级通路辨识方法研究
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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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水下航行器发动机振动传递控制仿真与试验研究
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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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微振动模拟与主被动隔振一体化实验平台 被引量:1
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作者 秦超 周洪海 +2 位作者 贺帅 徐振邦 朱赫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期694-703,共10页
针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振... 针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振采用主动阻尼方法抑制共振峰,微振动模拟采用基于线性系统频响函数的控制策略。实验结果表明,平台前六阶的模态频率分布均小于10 Hz,被动隔振系统能大幅抑制10~200 Hz频段内的地面微振动;主动隔振能够实现14 dB的隔振系统共振峰衰减效果。微振动模拟功能能够有效产生接近星上的单频和多频真实扰动线谱,在特定频谱的扰动模拟实验中,幅值最大误差为5.9%,在误差允许范围内。该多功能一体化实验平台的各项功能均能满足地面模拟实验需求。 展开更多
关键词 微振动实验 有限元分析 主动隔振 被动隔振 微振动模拟
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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
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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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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
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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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飞轮扰振特性及振动控制方法 被引量:11
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作者 张激扬 刘虎 +2 位作者 王虹 罗睿智 陈宗基 《空间控制技术与应用》 2014年第5期1-7,18,共8页
航天器高精度稳定平台要求飞轮在工作转速范围内的干扰力尽可能低,因此需要对飞轮本身固有的扰振力进行有效抑制,一般对机械飞轮采用被动振动隔离方法,而对磁悬浮飞轮采用主动振动控制方法.分别介绍机械飞轮和磁悬浮飞轮的微振动特性,... 航天器高精度稳定平台要求飞轮在工作转速范围内的干扰力尽可能低,因此需要对飞轮本身固有的扰振力进行有效抑制,一般对机械飞轮采用被动振动隔离方法,而对磁悬浮飞轮采用主动振动控制方法.分别介绍机械飞轮和磁悬浮飞轮的微振动特性,分析其扰振产生的原因,阐述振动隔离以及振动控制原理,并通过测试系统对现阶段振动抑制效果进行了说明. 展开更多
关键词 飞轮 微振动 被动振动隔离 主动振动控制
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基于主被动一体隔振指向平台的柔性航天器高精高稳指向方法 被引量:4
7
作者 徐广德 田蕾 +4 位作者 邓凯文 吴冬梅 张柏楠 孙国童 张永 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第6期15-23,共9页
面向天文卫星、遥感卫星越来越高的指向精度和稳定度需求,解决指向控制和振动抑制相互制约的矛盾,文章提出了采用同时具备振动隔离和指向调节能力的Stewart平台以实现柔性航天器高精高稳指向的方法.建立了整星柔性动力学模型,设计了主... 面向天文卫星、遥感卫星越来越高的指向精度和稳定度需求,解决指向控制和振动抑制相互制约的矛盾,文章提出了采用同时具备振动隔离和指向调节能力的Stewart平台以实现柔性航天器高精高稳指向的方法.建立了整星柔性动力学模型,设计了主被动一体隔振指向控制器,并基于该模型对传递率进行仿真,验证了理论分析结果.通过数字仿真验证了主被动一体隔振指向平台的振动抑制性能和指向控制性能,结果表明:能同时满足振动隔离和指向调节需求,可为具有高精度指向航天器的发展提供参考. 展开更多
关键词 主被动一体 STEWART平台 隔振 高精高稳指向
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磁悬浮-气囊主被动混合隔振器力学特性及主动隔振实验研究 被引量:6
8
作者 马建国 帅长庚 李彦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期198-204,共7页
低频线谱的有源控制是减振降噪中的重要技术,在对磁悬浮-气囊混合隔振器理论研究与有限元仿真的基础上,设计了专门针对混合隔振器的测力工装夹具,进一步对混合隔振器进行了主动控制力实验研究,得出混合隔振器输出力特性。在实验的基础... 低频线谱的有源控制是减振降噪中的重要技术,在对磁悬浮-气囊混合隔振器理论研究与有限元仿真的基础上,设计了专门针对混合隔振器的测力工装夹具,进一步对混合隔振器进行了主动控制力实验研究,得出混合隔振器输出力特性。在实验的基础上针对机械线谱振动,提出一种基于力为误差信号的主动控制方法,并进行实验验证。实验结果表明:在以力为误差信号下,对主被动混合隔振平台传递力的低频线谱控制效果好,并可显著降低主动控制实验平台的低频线谱振动。 展开更多
关键词 主被动混合隔振器 力误差信号 主动控制 Fx-Newton算法
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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
9
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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主被动混合隔振的虚拟样机技术 被引量:3
10
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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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
11
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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ZW—3/7无油压缩机基础支承的隔振器设计 被引量:3
12
作者 付海龙 戴光 +1 位作者 邹龙庆 崔晓华 《科学技术与工程》 2010年第12期2868-2871,共4页
针对ZW—3/7无油压缩机在工作过程中基础振动剧烈,同时伴有较大环境噪声问题,在振动原因分析的基础上,利用主动隔振理论建立压缩机隔振系统动力学模型,进行隔振系统绝对传递率计算和阻尼系数确定。利用组合刚度设计思想,将弹簧和弹性多... 针对ZW—3/7无油压缩机在工作过程中基础振动剧烈,同时伴有较大环境噪声问题,在振动原因分析的基础上,利用主动隔振理论建立压缩机隔振系统动力学模型,进行隔振系统绝对传递率计算和阻尼系数确定。利用组合刚度设计思想,将弹簧和弹性多孔金属橡胶材料组合作为弹性元件进行隔振器参数设计,并借助Solidworks有限元软件仿真计算,结果符合强度、稳定性设计要求,且满足了ZW—3/7无油压缩机基础支承的隔振需求。 展开更多
关键词 隔振器压缩机 主动隔振 组合刚度 金属橡胶
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偏心激励作用柔性主被动隔振系统功率流特性 被引量:3
13
作者 宋孔杰 孙玲玲 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期89-91,共3页
针对柔性基础上偏心激励作用复杂机械系统 ,建立了机器 -柔性板基础主被动隔振系统数学模型 ,推导了系统动态特性传递方程。以传递到基础的功率流为评价指标 ,探讨不同激励及主动控制策略对主被动混合隔振效果的影响。
关键词 偏心激励 主被动控制 功率流
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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
14
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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基于复合前馈补偿的混合磁悬浮CMG转子主动振动控制 被引量:1
15
作者 崔培玲 盖玉欢 李海涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期161-166,共6页
为实现混合磁悬浮控制力矩陀螺转子高速旋转时产生与转速同频振动的主动控制,分析被动磁轴承径向平动自由度耦合磁力随转子径向扭转角的变化规律,提出基于复合前馈补偿的混合磁悬浮转子主动振动控制方法;在同频位移刚度力超前前馈补偿... 为实现混合磁悬浮控制力矩陀螺转子高速旋转时产生与转速同频振动的主动控制,分析被动磁轴承径向平动自由度耦合磁力随转子径向扭转角的变化规律,提出基于复合前馈补偿的混合磁悬浮转子主动振动控制方法;在同频位移刚度力超前前馈补偿中考虑被动磁轴承径向耦合磁力影响,并在两径向通道之间补偿同频耦合电流刚度力。仿真结果表明,该方法可使同频轴承力减小至未补偿前的9.3%,从而验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 混合磁悬浮转子 耦合磁力 主动振动控制 复合前馈补偿
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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
16
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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基于奇异并联机构的六维混合宽频隔振
17
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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磁悬浮-气囊主被动隔振技术研究及性能测试
18
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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主被动混合隔振中的功率放大器设计及实验
19
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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次级通道估计误差对Fx-Newton算法的影响
20
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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