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多通道主动隔振的分布式与集中式控制
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作者 莫鑫 杨柳 +2 位作者 黄刚 连华东 林喆 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第3期84-95,共12页
面向超精密加工、精密测量仪器对环境振动的隔离需求,针对对称布局的四足主动隔振平台,分析研究集中控制和分布控制方式在六自由度方向上的隔振性能。文章首先构建了四足隔振平台的六自由度动力学模型和振动传递模型,分别给出了集中式... 面向超精密加工、精密测量仪器对环境振动的隔离需求,针对对称布局的四足主动隔振平台,分析研究集中控制和分布控制方式在六自由度方向上的隔振性能。文章首先构建了四足隔振平台的六自由度动力学模型和振动传递模型,分别给出了集中式和分布式两种主动隔振控制方法,给出了对应的振动传递解耦条件和振动传递函数。在此基础上通过振动传函分析,导出了六自由度隔振频率与阻尼系数的参数调整方法,最后通过仿真计算验证了两种控制方式的有效性。理论分析与仿真计算结果表明,集中式控制可独立调控六自由度隔振性能,通过8个控制增益独立改变三个线振动方向上的隔振阻尼与刚度,通过6个控制增益独立调整3个角振动隔振频率,实现振动速率功率谱的50%至90%以上的大幅衰减。分布式控制针对每个支撑足进行独立调控,便于调试与组合应用,可通过三组6个控制增益独立调整三个线振动方向上的隔振频率与阻尼,通过交叉关联性来调控角振动自由度方向上的隔振性能,实现振动速率功率谱90%以上的大幅衰减。 展开更多
关键词 主动振动隔离 分布式控制 六自由度振动控制 四足隔振平台
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均方根值法SUV排气系统挂钩悬挂位置确定
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作者 马心坦 游海涛 王玉刚 《现代制造工程》 北大核心 2025年第7期66-71,共6页
排气系统挂钩悬挂位置选取不准确极易导致汽车行驶过程中产生异响及振动,准确地选取排气系统挂钩悬挂位置极为重要。根据排气系统振动模态提取的挂钩悬挂位置,加权后采用均方根值(Root Mean Square,RMS)法进行数据处理,得到振动模态位... 排气系统挂钩悬挂位置选取不准确极易导致汽车行驶过程中产生异响及振动,准确地选取排气系统挂钩悬挂位置极为重要。根据排气系统振动模态提取的挂钩悬挂位置,加权后采用均方根值(Root Mean Square,RMS)法进行数据处理,得到振动模态位移的均方根值法排气系统挂钩悬挂点布置。将采用平均驱动自由度位移(Average Driving Degree Of Freedom Displacement,ADDOFD)法得到的排气系统挂钩悬挂位置与采用均方根值法得到的悬挂位置进行对比验证。研究结果表明,使用均方根值法得到的排气系统挂钩悬挂位置在SUV上更加有效;均方根值法布点效率高于平均驱动自由度位移法,缩短了设计周期。 展开更多
关键词 振动与波 排气系统 均方根值法 挂钩位置 平均驱动自由度位移法
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柔性齿轮运动特性及其振动抑制性能的实验研究 被引量:1
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作者 童任远 龚俊杰 韦源源 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1440-1446,共7页
在三缸发动机平衡轴齿轮传动系统的传动过程中,存在着较大的振动和噪声问题,为此,提出了一种附加阻尼环的齿轮传动系统刚柔耦合模型,对柔性齿轮结构的运动特性及其振动抑制性能进行了实验研究。首先,采用集中质量法,建立了考虑齿轮间隙... 在三缸发动机平衡轴齿轮传动系统的传动过程中,存在着较大的振动和噪声问题,为此,提出了一种附加阻尼环的齿轮传动系统刚柔耦合模型,对柔性齿轮结构的运动特性及其振动抑制性能进行了实验研究。首先,采用集中质量法,建立了考虑齿轮间隙和时变啮合刚度的附加阻尼环6自由度齿轮传动系统的弯曲-扭转模型,利用石川公式计算出了柔性齿轮的时变啮合刚度,对比了有无阻尼环的齿轮系统的振动响应;然后,搭建了专门的齿轮传动系统测试设备,测试了不同转速下钢齿轮和柔性齿轮的加速度和噪声峰值;最后,设计了激光位移试验台,对比分析了不同转速下齿轮的微抖动,对柔性齿轮的减振效果进行了测试,并验证了理论模型的正确性。研究结果表明:当转速为1000 r/min时,钢齿轮和柔性齿轮的最大加速度信号分别为35.58 m/s^(2)和20.37 m/s^(2);当齿轮转速为4000 r/min时,柔性齿轮的阻尼效果最佳,加速度峰值降低了45.23%,噪声峰值降低了39.06%;钢齿轮的微抖动幅值明显高于柔性齿轮,两者的变化趋势相似。柔性齿轮能有效抑制轮齿微抖动振幅曲线的不平滑、毛刺现象,从而增强了三缸发动机平衡轴系的稳定性。 展开更多
关键词 多自由度系统齿轮传动系统 轮系刚柔耦合模型 石川公式 橡胶圈 动力学分析 阻尼环 柔性齿轮减振效果
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基于凸轮-滚子结构的多自由度准零刚度系统设计
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作者 田海洋 张万福 +3 位作者 薛聪聪 顾乾磊 张世东 李春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期172-179,共8页
基于凸轮-滚子结构设计一种多自由度非线性准零刚度低频隔振装置。通过静力学特性计算,结合横向刚度计算理论,得到系统在多个自由度上实现准零刚度的参数条件。利用谐波平衡法分析了系统动力学特性,得出系统力传递率,并分析了预压、阻... 基于凸轮-滚子结构设计一种多自由度非线性准零刚度低频隔振装置。通过静力学特性计算,结合横向刚度计算理论,得到系统在多个自由度上实现准零刚度的参数条件。利用谐波平衡法分析了系统动力学特性,得出系统力传递率,并分析了预压、阻尼比及激励力对系统振动传递率的影响。为验证准零刚度系统隔振性能,搭建隔振测试系统,试验结果表明,相较于传统线性隔振系统,多自由度隔振系统在竖直方向上起始隔振频率从6.7 Hz降低至3.5 Hz,隔振效率最大提升约84.3%;水平方向上起始隔振频率从6.0 Hz降低至4.0 Hz,隔振效率最大提升约45.0%;在10.0 Hz以下,多自由度隔振系统的振动传递率远小于线性隔振系统。 展开更多
关键词 准零刚度 横向刚度 低频隔振 多自由度
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局部弱联诱发互联电网强迫振荡机制分析 被引量:30
5
作者 顾丽鸿 周孝信 +1 位作者 陶洪铸 严剑峰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期36-43,共8页
应用扩展的多自由度强迫振动理论和特征值分析方法,研究了局部弱联诱发互联电网发生区域强迫振荡的机制。针对中国电力网络现阶段互联的特点,指出弱阻尼局部振荡是系统稳定运行的潜在威胁。重点分析了电力系统多机强迫振荡与系统固有振... 应用扩展的多自由度强迫振动理论和特征值分析方法,研究了局部弱联诱发互联电网发生区域强迫振荡的机制。针对中国电力网络现阶段互联的特点,指出弱阻尼局部振荡是系统稳定运行的潜在威胁。重点分析了电力系统多机强迫振荡与系统固有振荡频率、机组相关因子的关系。提出了如果扰动源振荡频率接近区间振荡模式,局部振荡机组满足与区间振荡模式相关性较强等条件,就会诱发系统发生区域强迫低频振荡。根据广域测量系统记录的数据,应用该机制分析了华中电网的2次强迫低频振荡事故,结果验证了该机制的合理性和正确性。 展开更多
关键词 小干扰稳定 特征值分析 多自由度系统 强迫振荡 广域测量系统
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基于并联机构的具有冗余自由度四自由度弹性阻尼减振装置研究 被引量:19
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作者 马履中 陈修祥 +4 位作者 杨启志 尹小琴 吴伟光 杨宁 石奇端 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第17期1761-1764,共4页
采用多自由度并联机构作为基体,在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置,运用反向自适应原理,模拟橡胶,较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例,分析了船舶仪器设备的减振要求,采用三自由度或具有冗余四自由... 采用多自由度并联机构作为基体,在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置,运用反向自适应原理,模拟橡胶,较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例,分析了船舶仪器设备的减振要求,采用三自由度或具有冗余四自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍了该减振装置的结构及有关参数的设计方法,理论分析与动态模拟及试验结果一致,说明该减振装置的分析方法是正确的,可推广到其他要求多维减振的设备上。 展开更多
关键词 多自由度减振 并联机构 减振装置 组合弹性阻尼系统
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检波器与灰岩地表耦合效应的理论和试验研究 被引量:11
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作者 石战结 田钢 +1 位作者 谷社峰 沈洪垒 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期529-534,667+492-493,共6页
检波器与灰岩地表的耦合问题是影响中国南方海相灰岩裸露区地震资料品质的重要因素之一。本文利用多自由度振动系统理论模型,分析了检波器—灰岩地表耦合系统的响应特征,并结合检波器耦合试验资料,对比了不同耦合模式的耦合效果,探讨了... 检波器与灰岩地表的耦合问题是影响中国南方海相灰岩裸露区地震资料品质的重要因素之一。本文利用多自由度振动系统理论模型,分析了检波器—灰岩地表耦合系统的响应特征,并结合检波器耦合试验资料,对比了不同耦合模式的耦合效果,探讨了检波器—灰岩耦合机制。研究结果表明,将检波器尾锥插入灰岩地表构成双自由度耦合振动系统,在保证两者紧密接触时对应的耦合谐振频率较高,对地震资料品质影响很小,但施工难度较大;利用表土等耦合介质将检波器埋置在灰岩地表构成的三自由度耦合振动系统,提高了施工效率,但需选择合适的耦合介质、减小耦合介质的高度及其与灰岩的接触面积,以减小耦合谐振的影响,进而提高地震资料品质。 展开更多
关键词 检波器耦合效应 灰岩裸露区 地震数据采集 多自由度耦合振动系统 耦合谐振频率 耦合方式
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多自由度内共振系统非线性模态的分岔特性 被引量:9
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作者 李欣业 陈予恕 +1 位作者 吴志强 陈芳启 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期401-407,共7页
利用多尺度法构造了一个立方非线性1:3内共振系统的内共振非线性模态(NonlinearNormal Modes associated with internal resonance).研究表明,内共振非线性系统除存在单模态运动外还存在耦合模态运动.耦合内共振模态具有分岔特性.利... 利用多尺度法构造了一个立方非线性1:3内共振系统的内共振非线性模态(NonlinearNormal Modes associated with internal resonance).研究表明,内共振非线性系统除存在单模态运动外还存在耦合模态运动.耦合内共振模态具有分岔特性.利用奇异性理论对模态分岔方程进行分析发现此类系统的模态存在叉形点分岔和滞后点分岔这两种典型的分岔模式. 展开更多
关键词 多自由度系统 内共振 非线性模态 模态耦合 模态分岔 奇异性理论 滞后点分岔 线性振动系统
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多自由度轧机传动系统非线性非主共振扭振特性 被引量:16
9
作者 时培明 夏克伟 +1 位作者 刘彬 侯东晓 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期35-41,共7页
建立含参激多自由度轧机传动系统非线性扭振动力学模型,通过坐标变换将非线性方程组解耦成独立方程,采用多尺度法得到电机扰动力矩和轧制负载力矩共同作用下非线性系统的幅频响应方程。以某厂1780轧机传动系统为实际算例,将其简化成4自... 建立含参激多自由度轧机传动系统非线性扭振动力学模型,通过坐标变换将非线性方程组解耦成独立方程,采用多尺度法得到电机扰动力矩和轧制负载力矩共同作用下非线性系统的幅频响应方程。以某厂1780轧机传动系统为实际算例,将其简化成4自由度非线性扭振模型,通过实际参数分析了非线性刚度、非线性阻尼、接轴倾角、电机扰动力矩以及轧制张力波动对传动系统超谐波共振、亚谐波共振及组合共振幅频特性的影响。用数值仿真与解析结果相比较,验证解析方法的有效性。研究结果为外扰影响下的轧机传动系统扭振特性提供一定的理论指导和参考。 展开更多
关键词 多自由度 轧机传动系统 张力波动 组合共振
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不同自由度耦合斜齿轮转子系统的振动特性 被引量:8
10
作者 马辉 王奇斌 +1 位作者 黄婧 张义民 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期650-657,775,共8页
以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统为研究对象,考虑静态传递误差和齿轮几何偏心等因素的影响,建立了全自由度通用齿轮啮合动力学模型。将其与转子系统有限元模型进行耦合,建立了平行轴系齿轮转子系统有限元模型。转子系统采用梁... 以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统为研究对象,考虑静态传递误差和齿轮几何偏心等因素的影响,建立了全自由度通用齿轮啮合动力学模型。将其与转子系统有限元模型进行耦合,建立了平行轴系齿轮转子系统有限元模型。转子系统采用梁单元模拟,齿轮之间的啮合通过啮合刚度矩阵和阻尼矩阵模拟,并分析了不同自由度耦合下系统的固有特性和振动响应特性。研究结果表明,考虑弯扭耦合和弯扭轴摆耦合会产生较多的弯扭耦合频率,响应计算结果出现的峰值点均对应系统的固有频率,而考虑弯扭轴摆耦合可以更好地表征系统的不同自由度的耦合振动情况。此研究结果可为齿轮耦合转子系统设计提供参考。 展开更多
关键词 斜齿轮 转子系统 不同自由度耦合 振动特性
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干气密封动静环双自由度系统的轴向振动响应 被引量:8
11
作者 丁雪兴 张海舟 +2 位作者 苏虹 赵芳 张伟政 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期77-80,220,共5页
基于螺旋槽干气密封动静环振动特性,在忽略阻尼作用条件下,建立了螺旋槽干气密封无阻尼气膜-密封环双自由度系统轴向振动的动力学模型和相应的数学模型,并利用待定系数法求解,获得了在谐波激励下的动静环振幅解析式。将此理论结果与试... 基于螺旋槽干气密封动静环振动特性,在忽略阻尼作用条件下,建立了螺旋槽干气密封无阻尼气膜-密封环双自由度系统轴向振动的动力学模型和相应的数学模型,并利用待定系数法求解,获得了在谐波激励下的动静环振幅解析式。将此理论结果与试验数据比较,研究表明:动、静环轴向振动频率和振幅相同,说明动、静环追随性好,能保证气膜微尺度稳定性;在同转速下介质压力对振幅基本没有影响;动环转速越大,振幅越小,系统越稳定。试验与理论结果相符,说明了轴向振动模型的正确性,为干气密封的动态优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 干气密封 轴向振动 双自由度力学模型 待定系数法 频谱分析
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航天器振动试验力限条件设计半经验方法 被引量:11
12
作者 李正举 马兴瑞 韩增尧 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期1-7,共7页
力限振动试验可以缓解传统加速度控制振动试验在试验件共振频率处产生的振动"过试验"现象。计算力限条件是进行力限振动试验的前提。介绍了力限振动试验的基本原理,给出了计算力限条件的基本过程,采用二自由度系统模型详细推... 力限振动试验可以缓解传统加速度控制振动试验在试验件共振频率处产生的振动"过试验"现象。计算力限条件是进行力限振动试验的前提。介绍了力限振动试验的基本原理,给出了计算力限条件的基本过程,采用二自由度系统模型详细推导了半经验系数的计算方法,基于此方法计算了某航天器有效载荷力限随机振动试验的力限条件。结果显示,该方法可合理确定力限振动试验的力限条件。 展开更多
关键词 振动试验 力限条件 半经验方法 二自由度系统 航天器
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海上风机—基础水平振动的多自由度分析 被引量:5
13
作者 牛文杰 王振宇 李洪然 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第S1期121-124,共4页
为了对风机进行抗震设计,进行了风机塔和基础的动力分析。首先对近海风力发电机的塔和泥面线上基础进行了多自由度动力系统的自由振动分析,得到了自振频率和对应的振型。然后进行了近海风力机塔和泥面线上基础这一多自由度结构在地震作... 为了对风机进行抗震设计,进行了风机塔和基础的动力分析。首先对近海风力发电机的塔和泥面线上基础进行了多自由度动力系统的自由振动分析,得到了自振频率和对应的振型。然后进行了近海风力机塔和泥面线上基础这一多自由度结构在地震作用下的动力分析,得到了结构物的位移反应。结果发现:对于多自由度结构的强迫振动,外荷载的频率与结构的任何一个自振频率相同时,位移幅值会无限大,即出现共振现象。当外荷载的频率与结构的自振频率接近时,结构物的位移反应也会很大。减震可通过调整结构的构造或者设置阻尼器。 展开更多
关键词 近海结构物 泥面线上基础 多自由度结构 自由振动分析 强迫振动
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多自由度结构受迫振动中的能量共振 被引量:5
14
作者 谢能刚 宋修广 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期40-42,共3页
从结构的能量平衡方程出发 ,对多自由度结构受迫振动中的能量响应特性和能量共振进行了分析。以一柱状结构为例 ,当简谐激励荷载的频率与结构系统自振频率很接近时 ,结构的能量响应会出现非常大的突变 ,即能量共振 ;针对不同方向的激励... 从结构的能量平衡方程出发 ,对多自由度结构受迫振动中的能量响应特性和能量共振进行了分析。以一柱状结构为例 ,当简谐激励荷载的频率与结构系统自振频率很接近时 ,结构的能量响应会出现非常大的突变 ,即能量共振 ;针对不同方向的激励荷载 ,由于结构的振型特征 。 展开更多
关键词 多自由度结构 受迫振动 能量共振 结构振动 能量响应
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印刷机收纸链条横向振动的研究 被引量:3
15
作者 张海燕 宋薇 陈小军 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期60-62,共3页
链条振动直接影响到印刷机的收纸质量以及整机性能;利用多自由度系统振动理论对印刷机收纸链条进行建模分析、微分方程求解,从而得到链条横向振动的固有特性;通过对激振频率的求解,得到引起链传动系统共振的临界转速,从而有效地避开共振。
关键词 多自由度系统 收纸链条 横向振动 微分方程
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存在间隙的多自由度系统的周期运动及Robust稳定性 被引量:12
16
作者 曹登庆 舒仲周 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第1期74-83,共10页
研究一类存在间隙的多自由度振动系统的动态响应.系统由线性元件构成,但其中一个元件的最大位移不能超过由刚性平面约束所确定的阀值.应用模态矩阵方法将系统解耦,并根据碰撞条件和由碰撞规律所确定的衔接条件求得系统的周期运动及... 研究一类存在间隙的多自由度振动系统的动态响应.系统由线性元件构成,但其中一个元件的最大位移不能超过由刚性平面约束所确定的阀值.应用模态矩阵方法将系统解耦,并根据碰撞条件和由碰撞规律所确定的衔接条件求得系统的周期运动及其稳定条件.将Lyapunov方法应用于周期运动的扰动差分方程,导出了含不确定参数的碰撞振动系统周期运动的鲁棒(Robust)稳定性条件. 展开更多
关键词 多自由度系统 碰撞振动 周期运动 鲁棒稳定性
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二阶动力学系统分散状态反馈特征结构配置 被引量:9
17
作者 王国胜 柴庆宣 段广仁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1585-1588,共4页
针对一类二阶动力学系统的分散状态反馈特征结构配置问题,在一定条件下,给出了求解所有状态反馈增益阵和特征向量矩阵的参数化方法,其包含的自由参量为控制系统设计提供了全部自由度.该参数化方法直接基于原系统的参数矩阵,因而只涉及n... 针对一类二阶动力学系统的分散状态反馈特征结构配置问题,在一定条件下,给出了求解所有状态反馈增益阵和特征向量矩阵的参数化方法,其包含的自由参量为控制系统设计提供了全部自由度.该参数化方法直接基于原系统的参数矩阵,因而只涉及n-维矩阵的运算,其简单性为系统设计提供了便利. 展开更多
关键词 二阶动力学系统 分散状态反馈 特征结构配置 参数化方法
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多自由度非线性隔振系统建模及其非共振响应 被引量:4
18
作者 俞翔 朱石坚 刘树勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期69-73,100,共6页
非线性因素会对系统解耦产生影响,因此工程实际中的非线性隔振系统一般为多自由度系统,同时,船舶机械隔振系统的基座应视为具有一定机械阻抗的弹性体。基于上述考虑,对船舶机械非线性隔振系统进行了建模,并特别讨论了非线性项的表达式... 非线性因素会对系统解耦产生影响,因此工程实际中的非线性隔振系统一般为多自由度系统,同时,船舶机械隔振系统的基座应视为具有一定机械阻抗的弹性体。基于上述考虑,对船舶机械非线性隔振系统进行了建模,并特别讨论了非线性项的表达式。通过分析非线性因素与系统解耦之间的关系,使得系统得以简化的同时,保留了系统主要的动力学特性。还应用多尺度法对该类型非线性隔振系统在其主要工作状态——非共振状态下的动态响应进行了分析,并通过数值计算验证了多尺度法得出的一阶近似解的有效性以及非线性因素对系统的影响。 展开更多
关键词 非线性 隔振系统 多自由度 建模 动态响应
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多自由度微陀螺结构参数对其动态性能影响分析 被引量:4
19
作者 郝燕玲 刘博 胡钰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1378-1383,共6页
为了解决多自由度微机械陀螺结构设计中存在的参数耦合问题,提出了一种基于增益和带宽最优化的参数设定方法。为了从结构设计和参数限定的角度提高单轴微机械振动陀螺的性能指标,分析了多自由度单轴微机械振动陀螺的参数对于陀螺性能的... 为了解决多自由度微机械陀螺结构设计中存在的参数耦合问题,提出了一种基于增益和带宽最优化的参数设定方法。为了从结构设计和参数限定的角度提高单轴微机械振动陀螺的性能指标,分析了多自由度单轴微机械振动陀螺的参数对于陀螺性能的影响。为了抑制低频环境噪声对于输出信号的影响,陀螺的驱动需要在高频率范围内进行操作。通过理论推演得到在高操作频率下陀螺结构设计中广泛存在于峰值间隔频率、操作频率、阻尼与陀螺性能之间相互制约的内在关系。结合其设计原则,设计出的微机械陀螺带宽为200 Hz、增益提高了5 dB,能满足绝大多数工程应用的要求。 展开更多
关键词 多自由度 微机械陀螺 峰值间隔频率 操作频率 空气阻尼
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窄带噪声作用下二自由度非线性系统的响应 被引量:2
20
作者 戎海武 徐伟 +2 位作者 王向东 孟光 方同 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期796-802,共7页
研究二自由度非线性系统在窄带随机噪声激励下的主共振响应.用多尺度法分离了系统 的快变项,讨论了系统的阻尼项、随机项等对系统响应的影响.在一定条件下,系统具有两个 均方响应值和跳跃现象,饱和现象也存在.数值模拟表明文中所... 研究二自由度非线性系统在窄带随机噪声激励下的主共振响应.用多尺度法分离了系统 的快变项,讨论了系统的阻尼项、随机项等对系统响应的影响.在一定条件下,系统具有两个 均方响应值和跳跃现象,饱和现象也存在.数值模拟表明文中所提出的方法是有效的. 展开更多
关键词 二自由度系统 主共振 多尺度法 饱和 跳跃 非线性系统
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