FR2692017A1 - Active vibration suppressor using piezoelectric sensor and actuator - has microprocessor to calculate cancelling signal from digitalised sensor signal for analogue conversion to supply actuator - Google Patents

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00Purpose; Design features
    • F16F2230/08Sensor arrangement

Abstract

The suppressor is used in a machine (1) to separate it from the base (2). The force sensor comprises a piezoelectric layer (3) between a first metal sheet (5), connected to an amplifier, and a second sheet which also screens the signal. Further screening is provided by a box (9) around the amplifier and another metal sheet (4) separated from the first by an insulator (7). The amplified signal passes to an A-to-D converter (10) and the microprocessor (11) which monitors the phase, frequency and amplitude and produces the cancelling signal to a certain threshold amplitude. A D-to-A converter (13) and amplifier (14) send the cancelling signal to an impedance matching transformer (15). The transformer output is connected to a plate between two piezoelectric sheets (20, 21) in inverse polarisation and the entire section is completely screened (16, 18, 19). USE - Naval vibrations, pointing and aiming equipment, passenger transport.

Description

On connait les dispositifs de réduction de transmission des vibrations des machines ou d'objets soumis à des mouvements vibratoires que sont les plots amortisseurs constitués de blocs d'élastomères ou d'autres matériaux élastiques à forte dissipation interne. L'efficacité de ces dispositifs est insuffisante lorsque la propagation des vibrations doit être faible, par exemple pour assurer la discrétion acoustique des sous marins ou des bateaux de surface, la stabilité des systèmes de visée, ou encore améliorer le confort de passagers de véhicules de loisirs, paquebots, voitures, trains ou avions. L'invention apporte une amélioration importante dans la réduction de la propagation des vibrations, pouvant réduire la transmission des vibrations résiduelles après une première réduction par un dispositif conventionnel, d'un facteur de 10 à 100. Elle diminue ainsi considérablement les coûts des machines, ne nécessite plus de recourir à des procédés d'isolation des vibrations lourds, encombrants et onéreux, et améliore les suspensions existantes. There are known devices for reducing the transmission of vibrations from machines or objects subjected to vibratory movements, such as damping pads made of blocks of elastomers or other elastic materials with high internal dissipation. The effectiveness of these devices is insufficient when the propagation of vibrations must be low, for example to ensure the acoustic discretion of submarines or surface boats, the stability of targeting systems, or even improve the comfort of passengers of leisure, cruise ships, cars, trains or planes. The invention provides a significant improvement in reducing the propagation of vibrations, which can reduce the transmission of residual vibrations after a first reduction by a conventional device, by a factor of 10 to 100. It thus considerably reduces the costs of the machines, no longer requires the use of heavy, bulky and expensive vibration isolation methods, and improves existing suspensions.

Selon l'invention, lorsque la vibration à réduire se propage selon un seul axe, le dispositif assurant la réduction des vibrations est constitué de 2 ensembles de plaques piézoélectriques, dont l'effet piézoélectrique se manifeste selon l'épaisseur, c'est à dire perpendiculairement à la plus grande dimension, empilés l'un sur l'autre. According to the invention, when the vibration to be reduced propagates along a single axis, the device ensuring the reduction of vibrations consists of 2 sets of piezoelectric plates, the piezoelectric effect of which is manifested according to the thickness, that is to say perpendicular to the largest dimension, stacked on top of each other.

Selon l'invention le premier ensemble de plaques piézoélectriques que nous appellerons par la suite l'émetteur est excité par une tension oscillatoire et se dilate et se contracte selon l'axe parallèle à l'épaisseur. According to the invention, the first set of piezoelectric plates which we will call hereinafter the transmitter is excited by an oscillatory voltage and expands and contracts along the axis parallel to the thickness.

Selon l'invention, le second ensemble de plaques piézoélectriques que nous appellerons récepteur dont l'axe de symétrie est confondu avec celui de l'émetteur délivre une tension proportionnelle à l'effort qui lui est appliqué selon l'axe parallèle à l'épaisseur. According to the invention, the second set of piezoelectric plates which we will call receiver whose axis of symmetry is coincident with that of the transmitter delivers a voltage proportional to the force which is applied to it along the axis parallel to the thickness .

Selon l'invention, ces 2 ensembles collés sont séparés par une feuille de métal formant écran électrique et sont placés en sandwich entre le point d'appui de la machine vibrante ou plus généralement le générateur de vibrations et le sol ou la structure qui ne doit pas être soumise aux vibrations indésirables. According to the invention, these 2 bonded assemblies are separated by a metal sheet forming an electric screen and are sandwiched between the fulcrum of the vibrating machine or more generally the vibration generator and the ground or the structure which must not not be subjected to unwanted vibrations.

Selon l'invention, le récepteur est réuni à un amplificateur de signal électronique filtrant les fréquences basses et les fréquences élevées et qui n'amplifie que les fréquences vibratoires gênantes. According to the invention, the receiver is combined with an electronic signal amplifier filtering the low frequencies and the high frequencies and which amplifies only the annoying vibrational frequencies.

Selon l'invention, la tension ainsi convenablement amplifiée est convertie en données numériques par l'intermédiaire d'un convertisseur approprié.  According to the invention, the voltage thus suitably amplified is converted into digital data by means of an appropriate converter.

Selon l'invention, ces données sont délivrées à un processeur spécialisé programmé pour assurer les séquences ci-après. According to the invention, this data is delivered to a specialized processor programmed to perform the following sequences.

Première séquence : Toutes les données numériques ci-dessus sont de nouveau filtrées dès qu'elles sont converties en utilisant un filtre numérique passe bande à fronts très raides, afin de réduire de plus de - 80 dB les fréquences hors du domaine de réduction des fréquences vibratoires gênantes désiré. La réduction des vibrations s'effectue ensuite selon les cycles de séquences ci-dessous
Deuxième séquence : Selon l'invention, le processeur ci-dessus dédié au contrôle du fonctionnement mémorise la tension filtrée sous forme numérique provenant de l'émetteur et qui est la traduction fidèIe de l'effort vibratoire transmis par la machine vibrante vers la structure de l'appui.
First sequence: All of the above digital data is filtered again as soon as it is converted using a very stiff edge bandpass digital filter, in order to reduce frequencies by more than - 80 dB outside the frequency reduction range annoying vibration desired. The vibration reduction is then carried out according to the sequence cycles below
Second sequence: According to the invention, the above processor dedicated to controlling the operation memorizes the filtered voltage in digital form coming from the transmitter and which is the faithful translation of the vibratory force transmitted by the vibrating machine to the structure of support.

Troisième séquence : Selon l'invention, le processeur recherche alors le temps de récurrence du signal vibratoire à neutraliser, temps séparant 2 formes d'ondes identiques répétitives. Third sequence: According to the invention, the processor then searches for the recurrence time of the vibratory signal to be neutralized, time separating 2 identical repetitive waveforms.

Quatrième séquence : Selon l'invention, le processeur met en mémoire un cycle du signal vibratoire récurrent identifié à la séquence précédente, en des points calculés par interpolation ou mesurés en grand nombre. Lorsque cette séquence est terminée, commence la régulation proprement dite. Fourth sequence: According to the invention, the processor stores a cycle of the recurrent vibratory signal identified in the previous sequence, at points calculated by interpolation or measured in large numbers. When this sequence is completed, the actual regulation begins.

Cinquième séquence : Selon l'invention, le processeur injecte ce signal en continu et en le reproduisant à chaque cycle, à un convertisseur numérique analogique, ce dernier pilotant l'entrée d'un amplificateur de puissance, dont la sortie est couplée à un transformateur élévateur de tension, destiné à adapter les impédances de sortie de l'amplificateur à l'émetteur décrit précédemment, afin d'assurer à celui-ci un mouvement oscillatoire selon son épaisseur. Simultanément, le processeur filtre la tension émise par le récepteur, et mesure son amplitude moyennée sur un nombre de cycles supérieur au retard provoqué par le filtrage. Fifth sequence: According to the invention, the processor injects this signal continuously and by reproducing it at each cycle, to a digital analog converter, the latter driving the input of a power amplifier, the output of which is coupled to a transformer voltage booster, intended to adapt the output impedances of the amplifier to the transmitter described above, in order to ensure the latter an oscillatory movement according to its thickness. Simultaneously, the processor filters the voltage emitted by the receiver, and measures its amplitude averaged over a number of cycles greater than the delay caused by the filtering.

Sixième séquence : Selon l'invention, par approximations successives et pendant une durée déterminée, le processeur recherche le meilleur coefficient à appliquer à l'amplitude du signal injecté et le meilleur décalage temporel des points du cycle du signal injecté tel que l'effort mesuré soit minimal. A la fin de la durée déterminée, si le signal qui est le reflet direct de la force transmise n'est pas inférieur à une valeur seuil de consigne, le processeur revient à la première séquence, sinon, il poursuit les opérations de la cinquième séquence. Sixth sequence: According to the invention, by successive approximations and for a determined duration, the processor searches for the best coefficient to be applied to the amplitude of the injected signal and the best time shift of the points of the cycle of the injected signal such as the measured force be minimal. At the end of the determined duration, if the signal which is a direct reflection of the transmitted force is not less than a set threshold value, the processor returns to the first sequence, if not, it continues the operations of the fifth sequence .

Ainsi le dispositif se comporte, dans la bande de fréquence utile, comme une suspension élastique extrêmement souple, car il assure une transmission de force très faible, tout en maintenant le niveau vibratoire de l'objet vibrant. Thus, the device behaves, in the useful frequency band, as an extremely flexible elastic suspension, since it ensures very low force transmission, while maintaining the vibratory level of the vibrating object.

Selon l'invention, lors d'une variation de fréquence ou d'amplitude des vibrations de la machine, le dépassement de la valeur seuil prédéterminée fait commuter le cycle en première séquence, et le cycle complet est repris. Ainsi, le dispositif s'adapte automatiquement aux évolutions de la source vibratoire. According to the invention, during a variation in frequency or amplitude of the vibrations of the machine, exceeding the predetermined threshold value causes the cycle to switch to the first sequence, and the complete cycle is resumed. Thus, the device automatically adapts to changes in the vibration source.

Selon l'invention, l'assemblage mécanique et électrique des éléments décrits cidessus forme un module de réduction de vibration monoaxe. Plusieurs modules sont nécessaire lorsque l'axe de déplacement vibratoire n'est pas connu ou est fluctuant : ils peuvent être d'une structure simple ou complexe selon l'utilisation désirée, les modules du premier type seront appelés par la suite modules simples, les seconds modules indifférents. Une description préférentielle non limitative est représentée figures 1, 2 et 3. According to the invention, the mechanical and electrical assembly of the elements described above forms a single-axis vibration reduction module. Several modules are necessary when the axis of vibratory movement is not known or is fluctuating: they can be of a simple or complex structure depending on the desired use, the modules of the first type will be called simple modules hereinafter, the second indifferent modules. A preferred non-limiting description is shown in Figures 1, 2 and 3.

La figure 1 représente une coupe de la structure mécanique et le schéma des éléments électroniques et informatiques assurant la régulation dont l'ensemble constitue un module de réduction de vibrations monoaxe simple. FIG. 1 represents a section of the mechanical structure and the diagram of the electronic and computer elements ensuring the regulation, the assembly of which constitutes a simple single-axis vibration reduction module.

La masse (1) représente le bâti de la machine vibrante ou du générateur de vibrations, cela peut être aussi l'extrémité d'appui d'un plot antivibratoire dont l'effet est ainsi renforcé. La masse (2) schématise la structure sur laquelle repose la machine, par l'intermédiaire du dispositif objet de l'invention. L'invention comporte un capteur de force, constitué des éléments suivants : une plaque en céramique piézoélectrique(3) convertissant en signal électrique les efforts provenant de la machine (1), ce signal étant véhiculé par une feuille de métal (5) vers un amplificateur (8). Selon l'invention, la feuille de métal (5) et l'amplificateur (8) sont protégés des rayonnements électrostatiques et magnétiques par les 2 feuilles de métal (4) et (6) et une boîte formant blindage (9), les feuilles de métal (3), (4) et (5) de très faible épaisseur présentant une flexibilité très importante selon l'axe de vibration afin de ne pas perturber le fonctionnement du capteur de force. The mass (1) represents the frame of the vibrating machine or of the vibration generator, this can also be the bearing end of an anti-vibration pad whose effect is thus reinforced. The mass (2) shows schematically the structure on which the machine rests, by means of the device which is the subject of the invention. The invention comprises a force sensor, consisting of the following elements: a piezoelectric ceramic plate (3) converting the forces coming from the machine (1) into an electrical signal, this signal being conveyed by a sheet of metal (5) to a amplifier (8). According to the invention, the metal sheet (5) and the amplifier (8) are protected from electrostatic and magnetic radiation by the 2 metal sheets (4) and (6) and a shielding box (9), the sheets of metal (3), (4) and (5) of very small thickness having a very high flexibility along the vibration axis so as not to disturb the operation of the force sensor.

L'invention comporte aussi un générateur de déplacement vibratoire constitué d'un amplificateur de puissance (14) dont la tension sortie est amplifiée par le transformateur adaptateur (15), dont la sortie est reliée au point commun des 2 plaques piézoélectriques (20) et (21), montées de telle manière que leurs polarisations soient inverses et que leurs déplacements s'additionnent. Les 2 faces restantes des 2 plaques (20) et (21) sont raccordées au boitier (16) par des feuilles de métal (18), (19), l'ensemble(16), (18), (19) formant un écran électrostatique de grande qualité, qui avec les blindages (4), (6) et (9), rendent la diaphonie entre les signaux d'émission haute tension de mise en vibration du générateur et les signaux extrèmement ténus reçus par l'amplificateur (8) négligeable. De même que pour les liaisons (4) et (6), les liaisons (18) et (19) sont constituées de feuilles de métal très fines et très flexibles. The invention also includes a vibratory displacement generator consisting of a power amplifier (14) whose output voltage is amplified by the adapter transformer (15), whose output is connected to the common point of the 2 piezoelectric plates (20) and (21), mounted in such a way that their polarizations are opposite and their displacements add up. The 2 remaining faces of the 2 plates (20) and (21) are connected to the housing (16) by metal sheets (18), (19), the assembly (16), (18), (19) forming a high quality electrostatic screen, which with the shields (4), (6) and (9), make the crosstalk between the high voltage emission signals of vibration of the generator and the extremely tenuous signals received by the amplifier ( 8) negligible. As for the connections (4) and (6), the connections (18) and (19) consist of very thin and very flexible metal sheets.

Selon l'invention, l'empilage des éléments ci-dessus est séparé par une plaque rigide (22) dont une face est en forme de calotte sphérique, concave,et par une seconde plaque rigide (23) dont une face est en forme de calotte sphérique convexe, les 2 faces sphériques
étant en contact l'une de l'autre afin de conserver à la mesure des efforts une grande
fidélité, en supprimant les moments parasites.
According to the invention, the stacking of the above elements is separated by a rigid plate (22) of which one face is in the form of a spherical, concave cap, and by a second rigid plate (23) of which one face is in the form of convex spherical cap, the 2 spherical faces
being in contact with each other in order to keep a great measure of effort
fidelity, by removing parasitic moments.

Selon l'invention, une feuille de matériau isolant (7) isole le conducteur (5) de la
feuille de blindage (6).
According to the invention, a sheet of insulating material (7) isolates the conductor (5) from the
armor sheet (6).

Selon l'invention, la rotule formée par les 2 surfaces sphériques peut être placée en
d'autres endroits, par exemple entre l'appui (1) et la feuille (19) ou entre la masse (2) et la
feuille (3).
According to the invention, the ball joint formed by the 2 spherical surfaces can be placed in
other places, for example between the support (1) and the sheet (19) or between the mass (2) and the
sheet (3).

Selon l'invention, la sortie de l'amplificateur (8) est raccordée au convertisseur
analogique digital (10) , lui-même en liaison avec le microprocesseur (11) et la mémoire
(12). Les informations numériques délivrées par le microprocesseur sont ensuite
reconverties en données analogiques par le convertisseur numérique analogique (13).
According to the invention, the output of the amplifier (8) is connected to the converter
analog digital (10), itself in connection with the microprocessor (11) and the memory
(12). The digital information delivered by the microprocessor is then
reconverted into analog data by the digital analog converter (13).

Ce module est utilisable lorsque qu'une force statique permanente s'applique dans
une direction parallèle à la vibration et de sens tel qu'elle maintient l'ensemble des pièces
jointives. Par contre, il est inutilisable dans les autres cas.
This module can be used when a permanent static force is applied in
a direction parallel to the vibration and of direction such as it maintains the whole of the parts
contiguous. However, it cannot be used in other cases.

La figure 2 représente un module de réduction de vibration monoaxe indifférent à la
force d'application, la forme des étriers (26) et (27) est schématique : Selon l'invention, ils
peuvent prendre des formes constructives différentes. En plus des éléments constitutifs
décrits précédemment figure 1, ce module appelé indifférent comporte un autre ensemble de
plaques piézoélectriques (24) et (25) génératrices de vibration et de fonctionnement
opposé à l'ensemble (20) et (21) figure 1. Ainsi lorsque l'ensemble (20) et (21) se dilate,
l'ensemble (24) et (25) se contracte de la même valeur de déplacement. L'écran
électrostatique est constitué par les feuilles (28) et (29) et l'apport d'énergie électrique
effectué par le conducteur (30). Le détail figure 2 représente le raccordement de l'ensemble
au transformateur adaptateur (15).
FIG. 2 represents a single-axis vibration reduction module indifferent to the
application force, the shape of the stirrups (26) and (27) is schematic: According to the invention, they
can take different constructive forms. In addition to the building blocks
described previously in Figure 1, this module called indifferent includes another set of
piezoelectric plates (24) and (25) generating vibration and operating
opposite the assembly (20) and (21) FIG. 1. Thus when the assembly (20) and (21) expands,
the assembly (24) and (25) contracts by the same displacement value. The screen
electrostatic consists of the sheets (28) and (29) and the supply of electrical energy
performed by the driver (30). The detail in figure 2 represents the connection of the assembly
to the adapter transformer (15).

Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent un assemblage de 3 modules associés à 2 plots
antivibratoires qui selon l'invention assurent une atténuation vibratoire triaxiale très
importante et d'encombrement identique à l'encombrement d'un plot antivibratoire
conventionnel : cette disposition, qui selon l'invention est non limitative, fournit un moyen
de remplacement des suspensions de machines existantes, par exemple lors de la refonte
de bateaux militaires existants au moindre coût, en leur assurant des performances
équivalentes ou supérieures aux constructions neuves. Les 3 axes d'atténuations
vibratoires peuvent être orthogonaux et les modules peuvent être identiques.
Figures 3, 4, 5 and 6 represent an assembly of 3 modules associated with 2 studs
antivibration which according to the invention provide a very triaxial vibration attenuation
large and identical in size to the size of an anti-vibration pad
conventional: this arrangement, which according to the invention is not limiting, provides a means
for replacing the suspensions of existing machines, for example during recasting
existing military boats at the lowest cost, ensuring their performance
equivalent or superior to new constructions. The 3 areas of mitigation
vibratory can be orthogonal and the modules can be identical.

La figure 3 représente une coupe de l'assemblage de 2 modules indifférents et d'un
module simple, associés pour fournir un support antivibratoire triaxial assurant une liaison mécanique stable telle que nécessaire pour les suspensions destinées aux bateaux de
surfaces, soumises au roulis et au tangage, et devant donc transmettre des efforts
statiques considérables.
Figure 3 shows a section of the assembly of 2 indifferent modules and a
simple module, associated to provide a triaxial antivibration support ensuring a stable mechanical connection as necessary for the suspensions intended for the boats of
surfaces, subject to roll and pitch, and must therefore transmit forces
considerable static.

La figure 4 représente une coupe fictive effectuée au droit des 2 modules indifférents. FIG. 4 represents a fictitious section made in line with the 2 indifferent modules.

La figure 5 représente une coupe fictive effectuée au droit des barres horizontales et du module simple. FIG. 5 represents a fictitious section made in line with the horizontal bars and the simple module.

La figure 6 représente une coupe semblable à la coupe de figure 3 mais effectuée dans un plan orthogonal au premier plan de coupe. FIG. 6 represents a section similar to the section of FIG. 3 but made in a plane orthogonal to the first section plane.

La figure 7 explique schématiquement les régulations adoptées d'une part pour une disposition correspondant à la figure 1, et d'autre part pour la régulation correspondant à la conception décrite figures 3, 4 et suivantes. Figure 7 schematically explains the regulations adopted on the one hand for a provision corresponding to Figure 1, and on the other hand for the regulation corresponding to the design described in Figures 3, 4 and following.

Selon l'invention, la structure non limitative formant support antivibratoire triaxial se compose, entre la masse de la machine vibrante (1) et la structure schématisée par la masse (2), d'un ensemble de 2 plots élastiques de conception connue (31), liés ensemble par des moyens connus d'une part à Ia plaque d'appui (40) et d'autre part à l'étrier (32). Cet étrier (32) est traversé par la tige cylindrique (33) qui le suspend à la plaque cylindrique (34) tout en restant guidé latéralement par les 2 encastrements de la tige (33) avec la plaque (34) et le bâti (35). Cette tige raide selon l'axe OZ est souple selon les axes OX et
OY. Le bâti (35) de forme cylindrique comporte en bas de sa partie supérieure 2 ouvertures permettant le débattement de l'étrier (32) et son montage. L'étrier (32) est immobilisé latéralement selon les 2 axes OX et OY par 2 modules indifférents (36) et (42) qui annulent tout déplacement latéral du bâti (35), selon un processus qui sera décrit par la suite. En partie inférieure du bâti (35) une alvéole est ménagée pour insérer un module simple (39) entre le bâti (35) et le socle (38). Le bâti (35) et le socle (38) sont solidarisés en mouvement selon les directions OX et OY par 3 à 4 barres de flexion (37) souples selon l'axe OZ fixées au bâti (35) et au socle (38) par un moyen connu tel que la brasure. Le module (39) annule le déplacement vertical du socle (38) de la même manière que les modules (36) et (42) annulent les déplacements latéraux. Les moments de flexions s'ils existent transmettent, selon l'invention, les efforts par l'intermédiaire des barres de flexion (33) et (37) qui en réduisent l'amplitude par leur grande souplesse propre. L'atténuation des vibrations dûes aux moments est donc moindre de l'atténuation des efforts, ce qui est d'une importance mineure, une machine étant toujours supportée par plusieurs points d'appuis très largement espacés les uns des autres, et les moments donc toujours très peu importants.
According to the invention, the non-limiting structure forming a triaxial antivibration support consists, between the mass of the vibrating machine (1) and the structure shown diagrammatically by the mass (2), of a set of 2 elastic studs of known design (31 ), linked together by known means on the one hand to the support plate (40) and on the other hand to the stirrup (32). This stirrup (32) is crossed by the cylindrical rod (33) which suspends it from the cylindrical plate (34) while remaining guided laterally by the 2 recesses of the rod (33) with the plate (34) and the frame (35 ). This stiff rod along the OZ axis is flexible along the OX axes and
OY. The cylindrical frame (35) has at the bottom of its upper part 2 openings allowing the movement of the stirrup (32) and its mounting. The stirrup (32) is immobilized laterally along the 2 axes OX and OY by 2 indifferent modules (36) and (42) which cancel any lateral movement of the frame (35), according to a process which will be described later. In the lower part of the frame (35) a cell is provided for inserting a simple module (39) between the frame (35) and the base (38). The frame (35) and the base (38) are secured in movement in the directions OX and OY by 3 to 4 flexible bending bars (37) along the axis OZ fixed to the frame (35) and to the base (38) by a known means such as soldering. The module (39) cancels the vertical movement of the base (38) in the same way as the modules (36) and (42) cancel the lateral movements. The bending moments, if they exist, transmit, according to the invention, the forces by means of the bending bars (33) and (37) which reduce their amplitude by their great inherent flexibility. The attenuation of the vibrations due to the moments is therefore less than the attenuation of the forces, which is of minor importance, a machine being always supported by several points of support very widely spaced from each other, and the moments therefore still very unimportant.

Selon l'invention, la cinquième séquence décrite précédemment et d'asservissement de l'effort vibratoire à une valeur minimale est modifiée pour tenir compte de la particularité constructive qui établit une liaison continue de transmission des vibrations placée en dérivation de chaque module, et constituées des tiges (36) et (37). Cette modification consiste à asservir l'amplitude de l'excitation de compensation jusqu'à ce que la phase entre l'émission et la mesure d'effort s'inverse, qui se manifeste lorsque les efforts vibratoires dérivés par les liaisons parasites sont strictement compensées par les efforts générés par le déplacement vibratoire de chaque module, opération contrôlée par le microprocesseur (11). According to the invention, the fifth sequence described above and of control of the vibratory force to a minimum value is modified to take account of the constructive particularity which establishes a continuous link for transmitting the vibrations placed in derivation of each module, and constituted rods (36) and (37). This modification consists in slaving the amplitude of the compensation excitation until the phase between the emission and the force measurement is reversed, which is manifested when the vibratory forces derived by the parasitic links are strictly compensated. by the forces generated by the vibratory displacement of each module, operation controlled by the microprocessor (11).

Selon l'invention, les tiges de flexion sont réalisées dans des matériaux assurant un facteur de résonance important, condition nécessaire à la réalisation de l'asservissement revendiqué ci-dessus. According to the invention, the bending rods are made of materials ensuring a high resonance factor, a necessary condition for the realization of the control claimed above.

La figure 7 représente un organigramme schématique simplifié de l'asservissement assurant l'atténuation de la transmission des vibrations dans le cas d'une suspension n'utilisant qu'un module et dans le cas d'une suspension à barres de flexion telle que cides sus.  FIG. 7 represents a simplified schematic flowchart of the control ensuring the attenuation of the transmission of vibrations in the case of a suspension using only one module and in the case of a suspension with bending bars such as cides sus.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1) Dispositif destiné à la réduction de la transmission des vibrations caractérisé en ce qu'il comporte, par axe de transmission des vibrations à atténuer, un ensemble de plaques piézoélectriques génératrices de déplacement (20), (21), (24), (25) et une plaque piézoélectrique de mesure (3) des efforts solidairement assemblées et aux axes de symétrie confondus. 1) Device intended for reducing the transmission of vibrations, characterized in that it comprises, by axis of transmission of the vibrations to be attenuated, a set of piezoelectric plates generating displacement (20), (21), (24), ( 25) and a piezoelectric measurement plate (3) of the forces joined together and with the axes of symmetry combined. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le procédé comporte un amplificateur (8) à filtre passe bande et un convertisseur analogique digital (10), un processeur de commande (11), un convertisseur numérique analogique (13), un amplificateur de puissance (14) et un transformateur convertisseur d'impédance (15). 2) Device according to claim 1 characterized in that the method comprises an amplifier (8) with bandpass filter and an analog digital converter (10), a control processor (11), a digital analog converter (13), a power amplifier (14) and an impedance converter transformer (15). 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la réduction des vibrations est obtenue par mesure de la force vibratoire qui asservit le déplacement vibratoire provoqué par les plaques piézoélectriques génératrices de déplacement (20), (21), (24), (25). 3) Device according to claim 2 characterized in that the reduction of vibrations is obtained by measuring the vibratory force which controls the vibratory displacement caused by the piezoelectric plates generating displacement (20), (21), (24), (25 ). 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que cette réduction des vibrations s'effectue par une séquence de phases de mesure, puis de recherche de cycle vibratoire et d'utilisation de ce cycle vibratoire, de phase et d'amplitude convenable, pour générer le déplacement vibratoire annulant la force vibratoire, assurée par un microprocesseur (11). 4) Device according to claim 3 characterized in that this reduction of vibrations is effected by a sequence of measurement phases, then search for the vibration cycle and use of this vibration cycle, phase and suitable amplitude, for generating the vibratory displacement canceling the vibratory force, provided by a microprocessor (11). 5) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque module de réduction de la transmission des vibrations comporte, empilé selon un seul axe, un ensemble de plaques piézoélectriques génératrices de déplacement, au moins une plaque piézoélectrique de mesure de force séparés par des feuilles métalliques (18, 19, 3, 7, 28 et 29) souples formant blindages, et associés à 2 plaques de matériau dur à surface de portée en forme de calottes sphériques (22) et (23). 5) Device according to claim 2 characterized in that each module for reducing the transmission of vibrations comprises, stacked along a single axis, a set of piezoelectric plates generating displacement, at least one piezoelectric plate for measuring force separated by sheets metallic (18, 19, 3, 7, 28 and 29) flexible forming shields, and associated with 2 plates of hard material with bearing surface in the form of spherical caps (22) and (23). 6) Dispositif car actérisé en ce que l'atténuation de vibrations selon 3 axes orthogonaux s'effectue par 3 modules identiques selon revendication 5. 6) Device as actuated in that the attenuation of vibrations along 3 orthogonal axes is effected by 3 identical modules according to claim 5. 7) Dispositif de réduction des vibrations triaxiales selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il peut comporter des tiges (33) et (37) assurant la transmission des efforts statiques. 7) Device for reducing triaxial vibrations according to any one of the preceding claims, characterized in that it can include rods (33) and (37) ensuring the transmission of static forces. 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il peut comporter 2 plots élastiques (31). 8) Device according to claim 7 characterized in that it can comprise 2 elastic studs (31). 9) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comporte 2 modules indifférents comportant chacun une plaque piézoélectrique de mesure (3) et 2 ensembles de plaques piézoélectriques générateurs de vibration opposés (20) et (21) et (24) et (25), et un module simple ne comportant qu'un ensemble de plaques piézoélectriques générateur de vibration (20) et (21) et une plaque piézoélectrique de mesure (3).  9) Device according to claim 7 characterized in that it comprises 2 indifferent modules each comprising a piezoelectric measurement plate (3) and 2 sets of piezoelectric plates generating opposite vibrations (20) and (21) and (24) and ( 25), and a simple module comprising only a set of piezoelectric vibration generator plates (20) and (21) and a piezoelectric measurement plate (3).
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4142885A1 (en) * 1990-12-28 1992-07-02 Nissan Motor BEARING FOR DRIVE MACHINES
FR2761437A1 (en) * 1997-03-25 1998-10-02 Hutchinson Passive-active contact block for vibrating equipment
EP0963527A1 (en) * 1997-02-26 1999-12-15 GTE Internetworking Incorporated Active vibration mount
EP0964181A3 (en) * 1998-06-13 2002-11-20 DaimlerChrysler AG Method and device to influence vibrations resulting from an engine-driven vehicle
EP1840681A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-03 Integrated Dynamics Engineering GmbH Method and device for controlling vibration isolation systems
US20160035964A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Airbus Defence and Space GmbH Power generator with an electrical component made from inertial mass and control circuit thereof
EP3190389A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-12 Goodrich Corporation Sensor systems
US10378934B2 (en) 2015-02-02 2019-08-13 Goodrich Corporation Sensor systems
CN112264702A (en) * 2020-09-07 2021-01-26 江苏悦达延锋安道拓汽车座椅有限公司 Anti-interference closed welding safety house

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2222657A (en) * 1988-09-09 1990-03-14 Topexpress Ltd Active control of vibration
EP0410647A1 (en) * 1989-07-24 1991-01-30 Tokkyo Kiki Kabushiki Kaisha Method of controlling positions and vibrations and active vibration control apparatus therefor
EP0412853A2 (en) * 1989-08-11 1991-02-13 Bridgestone Corporation Active-type vibration control apparatus
US5000415A (en) * 1989-11-08 1991-03-19 Newport Corporation Active vibration isolation systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2222657A (en) * 1988-09-09 1990-03-14 Topexpress Ltd Active control of vibration
EP0410647A1 (en) * 1989-07-24 1991-01-30 Tokkyo Kiki Kabushiki Kaisha Method of controlling positions and vibrations and active vibration control apparatus therefor
EP0412853A2 (en) * 1989-08-11 1991-02-13 Bridgestone Corporation Active-type vibration control apparatus
US5000415A (en) * 1989-11-08 1991-03-19 Newport Corporation Active vibration isolation systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
THE JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA vol. 90, no. 1, 1990, NEW YORK, US pages 374 - 384 , XP216664 C.K.LEE ET AL. 'PIEZOELECTRIC MODAL SENSOR/ACTUATOR PAIRS FOR CRITICAL ACTIVE DAMPING VIBRATION CONTROL' *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4142885A1 (en) * 1990-12-28 1992-07-02 Nissan Motor BEARING FOR DRIVE MACHINES
EP0963527A1 (en) * 1997-02-26 1999-12-15 GTE Internetworking Incorporated Active vibration mount
EP0963527A4 (en) * 1997-02-26 2003-05-21 Gte Service Corp Active vibration mount
FR2761437A1 (en) * 1997-03-25 1998-10-02 Hutchinson Passive-active contact block for vibrating equipment
EP0964181A3 (en) * 1998-06-13 2002-11-20 DaimlerChrysler AG Method and device to influence vibrations resulting from an engine-driven vehicle
US7715948B2 (en) 2006-03-29 2010-05-11 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Method and apparatus for regulating vibration isolation systems
EP1840681A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-03 Integrated Dynamics Engineering GmbH Method and device for controlling vibration isolation systems
US20160035964A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Airbus Defence and Space GmbH Power generator with an electrical component made from inertial mass and control circuit thereof
US9673375B2 (en) * 2014-07-29 2017-06-06 Airbus Defence and Space GmbH Power generator with an electrical component made from inertial mass and control circuit thereof
US10378934B2 (en) 2015-02-02 2019-08-13 Goodrich Corporation Sensor systems
US11215483B2 (en) 2015-02-02 2022-01-04 Goodrich Corporation Sensor systems
EP3190389A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-12 Goodrich Corporation Sensor systems
EP3663725A1 (en) * 2016-01-08 2020-06-10 Goodrich Corporation Sensor systems
CN112264702A (en) * 2020-09-07 2021-01-26 江苏悦达延锋安道拓汽车座椅有限公司 Anti-interference closed welding safety house

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