CN204576295U - 一维微振动主动隔振平台 - Google Patents
一维微振动主动隔振平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204576295U CN204576295U CN201420796680.8U CN201420796680U CN204576295U CN 204576295 U CN204576295 U CN 204576295U CN 201420796680 U CN201420796680 U CN 201420796680U CN 204576295 U CN204576295 U CN 204576295U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibration
- signal
- micro
- vibration isolation
- active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
本实用新型基于压电堆驱动器提出了一种一维微振动主动隔振平台，包括主动隔振结构、加速度传感器、压电驱动系统，利用振动加速度信号和FX-LMS自适应算法，提出了一套自动控制系统。一维微振动主动隔振平台具有良好的隔振效果，可广泛用于各种微振动主动隔离场合，压电堆驱动器具有驱动力与位移量大，响应速度快等特点，适合于主动隔振应用研究。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动隔振平台，特别是一种一维微振动主动隔振平台。
背景技术
在实际工程环境中，结构振动多为低频及中低频振动，对其采用被动抑制方法很难预期抑制效果，而主动控制技术对低频振动的控制则具有明显优势，其控制精度高，控果好，且代价小。基于压电智能结构的主动隔振技术是当前研究热点之一。国内外研究学者对一维主动隔振平台进行了深入研究。应用动复合控制方法对垂直方向低频振动进行隔离研究、对多级低频振离进行研究。应用压缩空气驱动器及前馈与反馈控制算法对交通工具座椅振动隔离系统进行了研究。国内研究学者对基于压电堆驱动器的主动隔振系统进行了初步究。对基于压电堆驱动器的支架振动隔离进行了实验研究，取一定控制效果。采用反馈控制算法对基于压电堆驱动器的主动隔振系统进行研究，应用压电堆驱动器对超精密机床进行了振动主动隔离实验研究，其控制方法采用了模糊控制器，隔振效果不是很明显。
实用新型内容
本实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种一维微振动主动隔振平台，压电堆驱动器具有驱动力与位移量大，响应速度快。
一维微振动主动隔振平台，包括主动隔振结构、加速度传感器、压电驱动系统，其加速度传感器，选用了333B42系列ICP压电加速度传感器，信号调理电路放大倍数为40/3，结合所用的ICP压电加速度传感器的电压灵敏度为0.5V/g。
控制系统主要用于对一维微振动主动隔振平台进行自动控制，降低其顶部的振动状态，从而实现主动隔振的目的，主要由信号调理系统、A/D与D/A 转换器、基于PC机的自适应信号处理系统构成。
本实用新型控制系统所需要的控制信号：振动参考信号x、振动误差信号e，其中，振动参考信号x选择基体结构上的振动加速度信号，振动误差信号e来自于主动隔振平台上被控位置处的振动加速度信号，此振动加速度信号为被控位置处的振动信号与通过控制通道所施加的振动信号的叠加结果。
一种一维微振动主动隔振平台的硬件系统，控制系统采用基于PC机的 HY-8021数据采集卡硬件结构，其特征在于：来自压电加速度传感器的参考信号和误差信号经过低通滤波后，由HY-8021数据采集卡上的A/D转换模块进行实时采集，然后由PC机对采集数据进行自适应算法处理，获得控制信号。
作为本实用新型的一种优选方案，控制系统中设置被控系统振动信号uc，振动结构（基体）振动状态检测信号。
有益效果：一维微振动主动隔振平台，利用振动加速度信号，具有结构简单、可靠性高、隔振性能优异等特点，可广泛用于各种微振动主动隔离场合，压电堆驱动器具有驱动力与位移量大，响应速度快等特点，适合于主动隔振应用研究。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构图。
图中标记：1-电压作动筒、2-动率放大器、3-低通滤波器、4-模数转换器、5-控制系统、6-单片机、7-数模转换器、8-低通滤波器、9-低通滤波器、10-低通滤波器。
具体实施方式
一维微振动主动隔振平台，包括主动隔振结构、加速度传感器、压电驱动系统，加速度传感器主要用于对一维主动隔振平台中的各种振动信号进行采集， 振动信号主要有：参考信号、误差信号以及基体结构振动状态信号。加速度传感器的选型至关重要，一方面要使加速度传感器在测量振动信号时对控制系统不产生影响，或者其影响可控制在可忽略的程度上，这主要从选用质量较小的加速度传感器来保证。另一方面还要确保加速度传感器的测量精度达到要求，如灵敏度、频率范围等，这将直接关系到控制系统各输入信号的精度水平。鉴于上面各方面考虑，压电加速度传感器具有体积小，重量轻（5gm）、电压灵敏度高（约0.5V/g）、共振频率高（约30千赫兹）等特点，其特征在于：加速度传感器，选用了333B42系列ICP压电加速度传感器，信号调理电路放大倍数为40/3，结合所用的ICP压电加速度传感器的电压灵敏度为0.5V/g。
控制系统主要用于对该一维微振动主动隔振平台进行自动控制，降低其顶部的振动状态，从而实现主动隔振的目的。控制系统主要由硬件平台和软件代码两部分构成，硬件平台主要由信号调理系统、A/D与D/A转换器、基于PC机的自适应信号处理系统等部分构成。在具体运行时需要确保各输入信号的正确性，同时对输出控制信号要进行滤波处理，以免产生高频干扰，影响控制效果。其软件代码则根据FX-LMS自适应算法并结合具体实现过程开发得到。所选用的开发，环境为标准的C语言开发环境—Turbo C 3.1。
一维主动隔振平台控制系统所需要的控制信号有：振动参考信号 x、振动误差信号 e、被控系统振动信号uc。其中前两个信号是控制系统所必需的，第三个信号为振动结构（基体）振动状态检测信号，并非控制系统所必须。振动参考信号x选择基体结构上的振动加速度信号因为此处的振动加速度信号与被控信号（激振器驱动信号）相关，基本满足对参考信号的要求，同时这也是用户在实际应用中可以得到的参考信号。振动误差信号 e 来自于主动隔振平台上被控位置处的振动加速度信号，此振动加速度信号为被控位置处的振动信号与通过控制通道所施加的振动信号的叠加结果。被控系统振动信号 uc（uncontrolled）是指隔振台所受振动加速度信号，采集此振动加速度信号主要是为了与受控后的隔振平台振动加速度信号进行对比、观察，以便于分析振动主动控制效果。另外，该控制系统的输出信号为主动隔振平台的控制信号，通过功率放大器和低通滤波器后，作用于主动隔振平台的控制通道，实现隔振平台振动主动控制。
一种一维微振动主动隔振平台的硬件系统，控制系统采用基于PC机的 HY-8021数据采集卡硬件结构，其特征在于：来自压电加速度传感器的参考信号和误差信号经过低通滤波后，由HY-8021数据采集卡上的A/D转换模块进行实时采集，然后由PC机对采集数据进行自适应算法处理，获得控制信号。
作为本实用新型的一种优选方案，控制系统中可以设置被控系统振动信号uc，振动结构（基体）振动状态检测信号。
Claims (4)
1.一种一维微振动主动隔振平台，包括主动隔振结构、加速度传感器、压电驱动系统，其特征在于：所述的加速度传感器，选用333B42系列ICP压电加速度传感器，信号调理电路放大倍数为40/3，ICP压电加速度传感器的电压灵敏度为0.5V/g。
2.根据权利要求1所述的一种一维微振动主动隔振平台，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统降低其顶部的振动状态，由信号调理系统、A/D与D/A转换器、基于PC机的自适应信号处理系统构成。
3.根据权利要求2所述的一种一维微振动主动隔振平台，其特征在于：所述控制系统，控制信号中的振动参考信号x，选择基体结构上的振动加速度信号；振动误差信号e来自于主动隔振平台上被控位置处的振动加速度信号。
4.根据权利要求3所述的一种一维微振动主动隔振平台，还包括硬件系统，其特征在于：控制系统采用基于PC机的HY-8021数据采集卡硬件结构，来自压电加速度传感器的参考信号和误差信号经过低通滤波后，由HY-8021数据采集卡上的A/D转换模块进行实时采集，然后由PC机对采集数据进行自适应算法处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420796680.8U CN204576295U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 一维微振动主动隔振平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420796680.8U CN204576295U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 一维微振动主动隔振平台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204576295U true CN204576295U (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=53868906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420796680.8U Expired - Fee Related CN204576295U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 一维微振动主动隔振平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204576295U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105717794A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-29 | 同济大学 | 基于加速度信号反馈的主动悬置FxLMS自适应控制方法 |
-
2014
- 2014-12-17 CN CN201420796680.8U patent/CN204576295U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105717794A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-29 | 同济大学 | 基于加速度信号反馈的主动悬置FxLMS自适应控制方法 |
| CN105717794B (zh) * | 2016-04-11 | 2018-07-03 | 同济大学 | 基于加速度信号反馈的主动悬置FxLMS自适应控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105260530B (zh) | 一种磁流变阻尼器逆模型的建模方法及其应用 | |
| CN108638056A (zh) | 基于柔体动力学模型的机器人关节振动分析与抑制方法 | |
| CN100554908C (zh) | 模拟智能柔性太空帆板结构振动主动控制试验平台和方法 | |
| CN101609341B (zh) | 一种主动隔振控制平台 | |
| CN106286692A (zh) | 一种六自由度微振动抑制平台及其控制方法 | |
| CN101126916A (zh) | 主动减振智能柔性结构受控模型多通道在线辨识方法 | |
| Zhang et al. | Experimental implementation on vibration mode control of a moving 3-PRR flexible parallel manipulator with multiple PZT transducers | |
| CN101488033B (zh) | 基于能量回收的结构振动与噪声控制装置 | |
| CN104565191A (zh) | 基于行星减速器驱动摆动双智能柔性梁装置 | |
| CN104407639A (zh) | 高频液压激振系统伺服控制方法及控制装置 | |
| US20210088104A1 (en) | Self-powered vibration damper based on piezoelectricity and control method thereof | |
| CN207336090U (zh) | 一种主动悬置试验设备 | |
| CN111953230B (zh) | 一种双稳态能量收集器离心距离优化匹配方法 | |
| CN100586798C (zh) | 基于喷气式驱动器的抑制挠性结构振动的装置与方法 | |
| CN106124036A (zh) | 一种新型拾振器及其优化设计方法 | |
| CN204576295U (zh) | 一维微振动主动隔振平台 | |
| CN102289202B (zh) | 控制通道在线实时辨识的压电智能结构振动主动控制方法 | |
| CN101982750B (zh) | 卷簧式取样器振动频率控制方法及其装置 | |
| CN105546021B (zh) | 基于状态观测的半主动吸振器控制系统 | |
| CN102768493B (zh) | 海洋平台智能振动控制装置 | |
| CN103195863A (zh) | 机械结构阻尼大小智能化控制系统 | |
| CN2531170Y (zh) | 减振装置 | |
| CN1219163C (zh) | 减振装置及其控制方法 | |
| CN110861762B (zh) | 轴系振动控制的自适应压电分流半被动控制装置及方法 | |
| CN206003839U (zh) | 一种提高压电柔性机构输出位移和固有频率的结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150819 Termination date: 20151217 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |