论文部分内容阅读
动力吸振器是包含质量,刚度系数,阻尼系数等参数的多自由度振动系统,其固有频率与共振点的数量相同,当激振频率达到某一值时,系统的振幅最小,发生反共振现象。利用这一现象,本文围绕着对带杠杆的主动反共振隔振装置展开研究,论文的主要研究内容包括:本文首先以反共振振动输送机为例,以设计的反共振振动输送机力学模型为研究对象,对反共振理论进行了进一步的分析,针对振幅不稳定问题,求解了两质体的幅频响应表达式,基于振幅无量纲处理的振幅表达式,对振动系统的动力学参数进行了分析,讨论了各动力参数对反共振振动输送机工作性能的影响,优化分析了阻尼比发生变化时两质体振幅的变化情况,分析求解了令工作质体的振幅稳定在设定值,同时驱动质体的振幅最小的最佳系统频率比。应用动力学分析理论对单杠杆二自由度和三自由度动力反共振隔振装置进行了动力学分析,分别求解了两装置的传递率表达式,利用MATLAB做出其频率与传递率的关系曲线,讨论了隔振装置分别在阻尼,弹簧刚度,主振动系统质量变动情况下对隔振效果的影响,并利用扩展定点理论进行了最优设计,推导出最优阻尼条件和最优同调条件。基于MATLAB遗传算法工具箱,选定弹簧刚度,阻尼作为优化参数以共振点与反共振点对应纵坐标的值之和为适应度函数,在保证在较宽的频带上,减振体的振幅最小,分别对两装置参数进行优化,求出了经多次迭代产生的各代适应度函数的最佳值和平均值,分别得出了两装置弹簧刚度和阻尼系数的最优值,并对两装置的隔振性能进行了比较。最后,设计了滑模控制器来控制单杠杆三自由度反共振隔振装置中激振电机的输入,并在滑模变结构控制振幅的过程中加入低通滤波器,对其控制算法进行了设计,分析了其稳定性,设计出基于被控对象的控制器,通过仿真验证了该控制器起到了控制振幅的作用,并且有效的消减了控制中出现的抖振现象。