时滞动力吸振器的控制参数对其减振效果的影响
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摘要
本文针对时滞动力吸振器作用下的非自治受控系统,研究了时滞动力吸振器的控制参数对其减振效果的影响,并基于此提出了控制参数的优化设计。传统的被动式动力吸振器是一种结构简单且成本低的振动控制装置。若以简谐激励力作用下的主系统作为受控系统,当激励力的频率等于被动式动力吸振器的固有频率时,被动式动力吸振器可以将受控系统的振幅降到最低。然而,当激励力的频率受到扰动从而偏离被动式动力吸振器的固有频率时,被动式动力吸振器的减振效果急剧下降。为了克服被动式动力吸振器的这一缺点,本文在被动式动力吸振器的基础上引入时滞位移反馈控制,将其转变为时滞动力吸振器。首先,建立了时滞动力吸振器作用下的两自由度机械振动系统的力学和数学模型。其次,以主动时滞和反馈增益作为时滞动力吸振器的控制参数,通过理论分析的方法建立了控制参数与系统稳态响应幅值之间的定量关系,并利用特征值分析的方法讨论了系统稳态响应的稳定性。再者,基于上述理论分析,提出了时滞动力吸振器控制参数的优化设计策略,以该优化设计策略为指导,时滞动力吸振器可以在被动式动力吸振器失效时吸收受控系统的振动能量,从而大幅降低受控系统的振动。最后,通过对系统的原始振动方程进行数值计算,验证了理论结果的正确性。
引文