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7《.2:。 智能隔振系统】计算:
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,7,.2.3 动【力设备进行》智能隔振设计时其刚!度单:元一般可考》虑刚质弹簧隔振器或!空气弹簧《、橡胶等阻尼单【元可:根据需要设置粘流体!阻,尼器等制《。动器可考虑压电【陶,瓷产品、《空气:压伺服型或线性电】机制:动器等
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动【力设备智《能隔振体系的动力学!方程可表示》为
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【 可依据数—学,计算方法《如Newmark方!法,等进行?解析计算;也—可应用?现代计算软件—如MA?TLAB/SIM】ULINK等进行数!。值计算
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精】密设备在进行—智能隔振设》计时其刚度单元和阻!尼,单元也可由弹—簧,隔振器及粘》流体阻尼器构—成;当?隔振对象为》超精密?装置或?者控:制水平要求非—常严格时《隔振单元可由空气】弹簧类?产品提供当同—时考虑地面输入【。。环境激励时》精密:设备智?能隔振体系动力【。学方程可由下式【表示
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】。 :在动力设备隔振【系,统中当设备与—连接基?础共同振动时可按两!级隔振体《。系进行计算次—级体系的振》动,参数可取地》。基的等?效刚度和阻尼在精】密设备隔振系统中当!单级体系《的减振频带等性【能,无法满足《要求时可采》用两级?或多:级隔振体系》面向动力设备、【。振敏设?备的两级智能—隔振体?系如图13》、图1?4所示
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:图13? 两级隔》振,主动控制体》系
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图14 两级隔!振,半主动控制体系
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7》.2.4《 比例-积分-】微分控制《算法调节简单、【易于实现优先—。采用比例-积—分-微分《控制器各部》分的参数在隔振系统!现场调试《中确定为单输—入单输出;线性二次!型最:优控制算法需—要精确的隔振系【统模型并且要—。求全:状态反馈《控制设计较为复杂】当隔振系统的全部】。状态:变量不能反馈时可】采用Kalman】滤波器进《行状态估计的线【。性二:次型G?a,uss最优控—制算:法实现多输入—多输出;《智能:控制算法是采—用模糊控制、神经网!络控制?。和遗传?算法等智能计算【方法的控《制,算法
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7.—2.5 对e(f!)进行比例P、积】分I和微分D—运算并将三》类运算结果相加得】到主动控制力Fa(!t)PID》控制器中各环—节的作用如下—
】 :比例环节P成比例】的调节控制过程中】的偏差e(》t)只要偏差产生就!会立即?产生:控制作用以》减小误?。差
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积—分,环节I主要》。的,用途即是消除静差】以提高控《制体系的《。无差度;积》分,作用的?大,小取决于《TiTi越小积分作!用越强?反之则越弱
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》 , , 微分环》节D反映偏差的变化!速率用于调节—。误差的微分输出【当,误差突变时可以【。及时进行控制并且能!够在偏差《信号变得很大之前在!控制系统中引入一】个早期的《修正信号从而加快控!制系统?的动作减少调—节,的时间
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— ,。 以:上三者在P》ID:控,制过程中《通过组合各自—优,势可以得到良好的控!。制性能具体如—图15所示其中r(!t):在振动控制体系中指!外,界干扰力位移、【速度或者《加速度等《输入:。。y(t?)指经过P》ID控制后的—控制系统输出—响应:可以是力也可以是位!移,、,速度:或,者,加速度
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图1?5 PID主动控制!
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《 数字—。控制系统多是采样控!制一般依据采样时】刻的偏差来计算控制!量因此本标准—式(7.2》.5-1)中的微】分、积分项》需,要进行离散化处【理用:一系列离散采—。样时刻kT代表【连续时间t以和【式代替积分以增量代!表微分具体如—下
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》 《简便起见将e(kT!)简化表示成e【(k)则可得离散】的PID《表,达,式如下
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】 ?其,中Kp为比》例系数Ki为积分系!数Kd为微》分系数;《u(:k)为第k》采样时刻控制器的】输出值;e(—k)为第k采—样时刻控《制系统?的偏差值;》。e(k1《)为第k1采样时刻!控制:系统的偏差值;T为!采样周?期
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7.2《.7 在开展【半,主动控制设计时【。先通过理论主—动控制?研,究获得?最优主动控制力后】再根据式《(7.2.7—-1)进行等效半主!动控:。制,计算:。使半主动控》制最大程《度,。地逼近、实现主动控!制,效,。果
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