【摘要】：振動主動控制是振動控制領域的重要研究方向之一，而振動主動控制系統(tǒng)的設計研究一般是從建模開始的。針對柔性結構的振動造成的損失，本文對電磁作動器控制的懸臂梁振動主動控制系統(tǒng)的建模進行相關研究。 簡介懸臂梁振動主動控制系統(tǒng)和其工作原理；給出控制器、傳感器、功率放大器的傳遞函數(shù)及電磁作動器的設計尺寸；建立自由板和懸臂梁的有限元模型，計算試驗和仿真的振型匹配度，證明懸臂梁結構的有限元模型具有很高的可信度。 將懸臂梁拆分成兩個梁單元，利用有限元法和靜力縮聚法求得縮聚質量矩陣和剛度矩陣；將懸臂梁簡化為線性欠阻尼二階系統(tǒng)，結合自由振蕩試驗和理論計算求得比例阻尼矩陣；選擇狀態(tài)變量，求得懸臂梁在不控制和控制狀態(tài)下的狀態(tài)空間矩陣，使用Simulink進行控制仿真，證明建立狀態(tài)空間矩陣的方法是可行性。 介紹基于響應面的有限元模型修正的理論；以橡膠-懸臂梁結構為研究對象，基于D-最優(yōu)試驗設計法建立響應面，以響應的仿真值和試驗值為目標，來修正剛度和阻尼；將試驗識別的剛度與橡膠擠壓試驗測得的剛度進行對比，證明模型修正法識別剛度的精度很高。 簡介模型確認的理論；基于懸臂梁振動主動控制系統(tǒng)的確認試驗，以響應均值為目標，用模型修正法識別電磁作動器的剛度和阻尼均值；再考慮參數(shù)和響應的不確定性，先對懸臂梁-電磁作動器子系統(tǒng)進行仿真研究和實例分析，，證明模型確認法識別的剛度分布的可信度較高。
【圖文】：

.1 懸臂梁振動主動控制系統(tǒng)的工作原理依據(jù)單自由度磁懸浮軸承控制系統(tǒng)原理，本文設計了一套利用電磁作動器控制懸臂梁自的振動主動控制系統(tǒng)，圖 2.1 是懸臂梁振動主動控制系統(tǒng)的工作原理圖。

故為交變磁通。目前實驗室使用的是雙向差動電磁作動器，它的機械部分三維圖和實物圖如圖2.3 和圖 2.4 所示。圖 2.3 電磁作動器機械部分 圖 2.4 U 型磁極結構實物圖在圖 2.3 中，1 為電渦流傳感器，2 為帶繞線的電磁鐵，3 為懸臂梁前端，4 為懸臂梁的加厚自由端。電磁作動器的設計涉及的方面比較廣泛，本文使用的電磁作動器設計過程在文獻[43]中有詳細描述。它選用的是 U 型磁極，單邊磁極是由 140 片厚度為 0.2 毫米的硅鋼片疊加而成的，懸臂梁材料為 45 鋼。電磁作動器的 U 型磁極結構簡圖如圖 2.5 所示
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB535.1

【參考文獻】

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本文編號：2551728