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自適應主動減震技術是基于某種控制算法達到減振降噪目的的技術。主要特點是需要外部能源,控制效果理論上可以根據人們的需要達到最佳的控制水平。
主動減震的成功應用取決于四個重要的技術支撐:對系統傳遞通道的理解、合適的控制算法、可獲得合適的傳感器和作動器。主動減震在解決這些關鍵技術的同事,還需要進行大量的驗證。
將主動減震系統在硬件方面分為3個部分:信號采集系統、信號處理系統、信號激勵系統。
1.信號采集系統采集包括:恒流適配器、ADC、加速度傳感器。采集被控對象的實時振動信號,實現閉環控制,保證快速收斂。
2.信號處理系統包括:控制器(Atom-RIO)、顯示器、鼠標輔助設備、電源適配器等。向被控對象振動的反方向施加一個力,抑制被控對象的振動。
3.信號激勵系統包括:DAC、功放模塊、吸振器、電源等。提供激勵信號,使得被控制對象振動起來。
將這三個部分有效的結合在一起。當加速度傳感器檢測到被控對象的信號,設計的主動控制算法使得作動器件(激振器)對被控對象施加控制動作,減小或者抑制被控對象的原始響應,達到控制的目的。
主動減震系統以FPGA為核心處理控制器。最前端的加速度計獲取振源產生的振動信號后,通過AD模塊將振動信號轉化為數字信號供FPGA采集,FPGA獲取信號后進行一些列的處理:濾波、信號分析、自動校準,最后由信號發生模塊產生激勵吸振器的信號,經過DA之后控制吸振器,完成吸振功能。上位機CPU負責控制界面、FPGA參數配置、信號分析、數據存儲等功能。
根據振源的不同,將振動分為單頻振動減振和多頻振動減振來進行減振實驗。單頻減振系統設計針對單個穩定振源,產生振動信號的頻率、幅值是穩定不變的,多頻減振系統是針對多個振源,產生的不同頻率及幅值的振動信號,經過一系列跟復雜的型號分析處理之后,控制吸振器,已達到理想的減振效果。應用范圍較為廣泛,實際應用場景中的振動信號較為復雜,有不同頻率與幅值的信號混雜在一起,多頻振動更加符合。
自適應主動減震技術是基于某種控制算法達到減振降噪目的的技術。主要特點是需要外部能源,控制效果理論上可以根據人們的需要達到最佳的控制水平。
主動減震的成功應用取決于四個重要的技術支撐:對系統傳遞通道的理解、合適的控制算法、可獲得合適的傳感器和作動器。主動減震在解決這些關鍵技術的同時,還需要進行大量的驗證。
多頻減振的振動頻譜更加豐富,FFT也更加豐富。
如上圖,減振前被控對象FFT達到0.02,減震后降低到0.005以下,測試結果顯示經過主動控制的振動等到了明顯的抑制。