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主动减振设计的思路

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发表于 2024-5-26 09:28:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 寂静回声 于 2024-5-26 11:30 编辑



他mb又开始列主动减振的豆腐帐了,但是你列这些豆腐账还是让人不明所以。

主动减振专注于通过外部能量输入来直接控制或抵消机械系统中的振动。

比如系统配备传感器(如加速度计、位移传感器)来检测振动信号,这些信号被送入控制器进行分析。控制器根据算法计算出相应的控制信号,然后发送给执行器(如电动或磁致伸缩驱动器),执行器产生一个与振动相位相反的力或运动,直接作用于振动源或结构上,以中和振动。

再比如利用自适应控制算法,系统能根据振动特性动态调整控制参数,即使在振动特性随时间和环境变化的情况下也能保持高效减振。这通常涉及复杂的算法,如最小二乘法、卡尔曼滤波或遗传算法等,来不断优化控制策略。

或者基于设备或结构的振动模型,预测未来振动行为,并提前施加控制力以减缓或消除振动。这种方法要求对系统的动态特性有较深入的了解,并且能够实时快速地进行计算和响应。

在需要大功率或高精度控制的场合,如大型机械或精密设备中,电液伺服系统能提供快速且强大的力输出。通过闭环控制,系统能够对液压缸等执行机构进行精确控制,实现振动的主动抑制。

利用磁场控制流体或材料的粘度或阻尼特性,实现实时可调的减振效果。例如,磁流变液在磁场作用下变稠,提供可变的阻尼力,从而有效吸收振动能量。

在某些应用中,通过快速开关电磁或电动执行器来产生与振动频率同步的反向力,利用PWM技术精确控制这些执行器的输出,实现振动控制。

压电材料因其独特的压电效应和逆压电效应,被用作传感器和执行器,实现振动的检测与主动控制,压电材料在受到外力作用时能够在其表面产生电荷,这种现象称为正压电效应。在主动减振系统中,压电传感器被安装在需要监控振动的部位,当结构振动时,传感器将机械振动转换为电信号,这些信号被传递给控制系统进行分析处理。
当外加电场作用于压电材料时,它会发生形变,这种效应称为逆压电效应。在主动减振应用中,通过控制系统计算出的控制信号转换为电流或电压信号,施加到压电执行器上,使得压电材料按照预定方式伸缩,进而对结构施加一个与振动相位相反位移,以抵消或减少原有振动。在一些高级应用中,压电材料还能在振动过程中回收部分能量。

在主动噪声控制系统(Active Noise Control, ANC)中,实现主动控制噪声的基本原理是基于声波干涉现象,即利用一个或多个次级声源产生的声波与原始噪声声波相互作用,通过精确控制这些次级声源的声波幅度、相位和频率,使得两者在空间中的某一点或区域内相互抵消,形成一个相对安静的区域,从而达到降低噪声水平的效果。首先,通过噪声传感器(如麦克风阵列)采集环境中的噪声信号。这些传感器布置在需要降噪的区域附近,以便精确捕捉噪声特征。收集到的噪声信号被送入一个数字信号处理器(DSP)或者更现代的嵌入式控制器中,这里运用快速的算法(如自适应滤波、最小均方误差(LMS)算法、自适应陷波法等)来分析噪声的频谱特性和时变特性,并计算出一个与之匹配的反相声波信号。控制器根据计算结果驱动次级声源(如扬声器)产生一个反相声波就是所谓的“抵消信号”。
由于噪声环境可能随时间和空间变化,主动噪声控制系统通常采用自适应算法持续调整次级声源的输出,以应对噪声特性的变化,确保持续有效的噪声控制效果。
主动噪声控制技术特别适用于低频噪声的控制,智能手机的智能降噪功能就是基于此技术的应用。

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论坛元老

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发表于 2024-5-27 12:22:11 | 显示全部楼层
TMB一张嘴就是傻X路线,说的完全不对,主动减振无所谓阻尼,有也是为了提高效率,主动减振的核心是作动器,作动器频响跟不上完全是瞎扯。

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跟主动降噪是一个道理  发表于 2024-5-27 18:13
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