压电元件在悬臂梁多模态振动控制中的应用

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压电智能悬臂梁的压电片位置_尺寸及控制融合优化设计

图1 压电悬臂梁结构示意图
1.1
悬臂梁的压电传感与致动方程
i (t ) + 2ciωi q i (t ) + ωi2 qi (t ) = ∑ Bij U aj q
j =1
m
(5)
根据压电片和基板的耦合分析[5]，第 j 对压电传感器上的电压为
式中 ci 为第 i 阶模态阻尼， ωi 为第 i 阶固有频率， Bij = K a [Φi ′( x j 2 ) − Φi ′( x j1 )] ，i=1,2,…, n，j=1,2,…, m。 1.2 压电智能悬臂梁的状态方程 ) ，由式(5) 可得到状引入状态矢量 X (t ) = ( q, q
压电致动器在控制电路输入电压的作用下产生应变，对悬臂梁产生力矩作用，在 m 个压电致动器共同作用下悬臂梁受到的分布力矩为[5]
M a ( x, t ) = ∑ K aU aj [h( x − x j1 ) − h( x − x j 2 )]
j =1 m
(3)
式中
h(x) ——Heaviside 阶跃函数 Uaj ——第 j 片压电致动器的输入电压
(
)
(
)
(14)
= AX X (9) 设系统的初值为 X(0)，则 t 时刻方程式(9)的解为 (10) X (t ) = exp ( At ) X (0)
根据 Bellman 理论有 )t = exp ( At ) − ε I + o(ε 2 ) (15) exp ( A − εΔBGC 0
吕
蕊1
俞
洁2
苏州 215011)
213022；2. 苏州电器科学研究所
摘要：对压电智能悬臂梁振动控制中的压电片的位置、尺寸及其控制参数进行研究。在对压电片和基板的耦合特性进行分析的基础上，建立智能悬臂梁的压电传感、致动方程及基于闭环控制系统的状态方程，并以系统的存留能量作为目标函数，建立压电智能悬臂梁压电片的位置、尺寸和控制参数的优化模型及一阶灵敏度分析表达式，并采用移动渐进线法(Method of moving asymptotes，MMA)对模型进行求解。采用 Simulink 对优化结果的动态响应特性进行仿真分析，仿真结果表明，采用提出的优化模型及算法对悬臂梁压电片的位置、尺寸和控制参数进行优化是合理的。关键词：智能悬臂梁中图分类号：O327 压电片振动控制 TB123 结构/控制融合设计

压电智能结构用于桥梁的振动控制

1.
智能结构及压电类智能结构
1.1 智能结构
在 70 年代未 80 年代初，美国军方为提高其飞行器的性能，首先提出了“智能”结构(Smart 智能结构是指主体结构表面或内部安装智能传感 Structures 或 Intelligent Structures)的概念[1]。器和驱动器，在工作期间能按照外界环境的需要进行实时调整，实现既定功能的系统结构。 20 世纪 80 年代初期和中期，智能结构在控制领域的研究发展迅速，尤其在智能结构振动控制方面取得了一定的成果
Байду номын сангаас
Study and Application of Using Piezoelectric Material for Civil Structures
Gao Zhi, Chang Yinchang, Xu Yongbo
Civil Engineering and Architecture College, Wuhan University of Technology, Wuhan (430070) Abstract The paper expounds the conception and development process of smart structures, and expends the basic features of piezoelectric materials。 In this article, a bridge vibration control is proposed combining with piezoelectric smart structures , and numerical results is given. The results illustrate that the method could effectively control the vibration of the bridge. Keywords: smart structures, piezoelectric smart structure, piezoelectric materials, vibration control

基于压电元件的振动控制技术研究

基于压电元件的振动控制技术研究摘要：振动控制一直都是机械、精密仪器、航空等领域研究的课题，在各种新型的减振技术被提出的同时，具有良好的机电耦合特性的压电材料也被广泛的应用在减振领域。

本文利用带压电分支电路的压电悬臂梁模型，研究了利用压电元件的压电效应特性对振动结构体振动被动控制的方法，运用Matlab对该模型进行了频率响应分析，利用Ansys对其进行了模态分析，实验分析了压电元件对机械系统振动特性的影响，验证了理论的结果。

关键词：机电耦合；振动控制；压电效应；分支电路0引言随着人们对减振技术的研究，压电元件对振动控制的研究受到了广泛的关注。

振动存在于人们的生活、工作等各个领域，往往带来的是一些消极的影响。

例如，振动以弹性波的形式传播，会产生噪声污染。

振动还影响着人们的日常生活和工业生产。

比如，工厂中各种机器设备的振动幅度若超出一定的范围，将会对操作人员的健康产生极大的危害；航空发动机叶片、叶轮的振动会减少发动机的寿命，使机械零件产生疲劳，重则还会危害飞行人员的安全等。

如此可见，振动带来的危害是不可小觑的，如何降低振动对周围环境设备和人体带来的危害就变得尤为重要。

1项目介绍有些机械由于结构的复杂，在研究和加工过程中，每个环节上出现误差，都很可能造成整机产生振动。

本课题主要利用压电元件良好的机电耦合特性，将压电片表面电极与控制电路相连，压电元件作为机械部分与电路部分的媒介，以被动控制的方式来达到减振的目的。

通过给振动结构体附加压电元件并外接一个电路，改变结构的动态特性，使系统振动产生的能量转化为电能并通过其他形式消耗掉，以此来改变固有频率、振动位移的幅值和振动的衰减率等，从而起到减振的效果。

当压电片等效的电容和连入电路中的电感元件组成谐振电路的谐振频率与系统的固有的共振频率相近时，则会起到吸震作用。

电阻分支电路电阻电感分支电路图1 压电分支电路2压电材料及压电效应压电材料具有正压电效应和逆压电效应的性质，不仅能作为制动器，也能作为传感设备。

基于悬臂梁振动的主动控制技术研究

0 引言
随着电子技术、计算机技术以及现代控制理论的发展 ,利用压电材料结合系统动力学、自动控制、测试技术对振动进行主动控制 ,已成为当今振动工程领域内倍受重视的一项高新技术。它的基本思想是通过传感器采集数据 , 通过计算机进行数据计算处理后输出信号 , 对受控系统主动输入外部的控制能量 , 使受控振动响应与原振动响应相抵消 ,以达到消除或抑制结构振动水平的目的。由于该技术在设计上具有修改方便、对未知干扰适应能力强 ,且在结构上轻小 ,结构阻尼比高等优
Abstract : A dynamical mo del for t he cantilever girder glued wit h piezoelect ric act uator is built , based o n finite element met hod. Wit h t he t heory of quadratic optimizatio n co nt rol , t he co nt rol law is established , and t he experiment s of active co nt rol for t he cantilever girder , under t he co nditio n of initial dist urb and co ntinuo us external force vibratio n , are made to show t hat designed co nt rol system can check t he vibratio ns. Key words : active co nt rol ; cantilever girder ; piezoelect ric act uato r ; finite element1

本科毕业设计---悬臂梁压电振子发电的研究

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）中文题目：悬臂梁压电振子发电的研究英文题目：Study on Cantilever PiezoelectricVibrator Generating Electricity院系：械电子工程学院专业：电子科学与技术姓名：丁斌学号：200910330216指导教师：范跃农完成时间：2013-05-25摘要随着集成电路和便携式电子设备的应用日益广泛，以化学电池为其主要供能方式存在诸多弊端，如体积大，质量大，供能寿命有限，需要定期更换，以及由此所带来的材料浪费和环境污染等问题，不容忽视。

尤其对于目前发展日益迅速的无线网络和嵌入式系统来说，电池供电的这种缺陷更为明显。

而压电发电具有结构简单、不发热、无电磁干扰、无污染和易于实现机构的微小化、集成化等诸多优点，且能满足此类低耗能产品的供能需求，而成为目前研究的热点。

本文采用理论分析和试验验证相结合的方式，对悬臂梁压电振子发电装置的制备工艺和方法、发电原理、能量转换、输出功率等进行了研究。

关键词：悬臂梁压电振子压电发电装置ABSTRACTAs integrated circuit and portable electronic devices are used more and more widely, chemical battery as their main power supply has been found many shortcomings that can not be ignored, such as big volume, heavy weight, limited power lifetime and regular replacement, and the material waste and environment pollution related to these problems. These shortcomings are more apparent, especially with the development of wireless network and embedded system. However, piezoelectric generator has no complex structure, no fever, no electromagnetic interference and no pollution, and it is easy to realize the miniaturization and integration. Besides, it can meet the power demand of low energy product. Thus, piezoelectric generator is becoming a hotpots research. This paper has adopted the way of combining theoretical analysis and experimental tests, and it has studied the fabrication processes and methods, electric-generation principle, power conversion and output power of cantilever piezoelectric vibrator.KEYWORDS:Cantilever piezoelectric vibrator piezoelectric power generating means目录1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2 压电发电技术的国内外研究现状 (2)1.3 压电发电技术的应用 (4)1.4 本文研究内容 (6)2 压电陶瓷基础理论 (7)2.1 压电陶瓷概述 (7)2.1.1 压电陶瓷及其应用 (7)2.1.2 压电效应 (9)2.1.3 压电陶瓷性能参数 (11)2.1.4 压电方程 (13)2.2 压电振子 (14)2.2.1 压电振子的振动模式 (15)2.2.2 压电振子的等效电路 (16)2.2.3 压电振子的支撑形式 (17)2.2.4 压电振子的激励方式 (18)2.2.5 压电振子的工作原理 (19)2.3 本章小结 (20)3 悬臂梁压电振子结构制作及分析 (21)3.1 悬臂梁压电振子的结构分析 (21)3.2 悬臂梁压电振子的制作 (22)3.2.1悬臂梁压电振子的主要制作工艺过程.... .. (22)3.2.2制作过程中的注意事项.............. . (22)3.3 悬臂梁压电振子结构分析 (23)3.4 悬臂梁振子的有限元分析及试验测试 (25)3.5 本章小结 (27)4 悬臂梁压电振子发电及性能的分析 (32)4.1.单晶片悬臂梁压电振子发电装置及其分析 (33)4.1.1单晶片悬臂梁压电振子有限元仿真分析.......... (33)4.1.2实验研究........................ (33)4.1.3实验小结 (34)4.2双晶片悬臂梁压电振子发电装置及其分析... . (36)4.2.1双晶片悬臂梁压电发电理论模型.............. .. (36)4.2.2 压电发电性能仿真 (36)4.2.3 仿真结论 (39)4.3 悬臂梁压电振子的发电特性分析 (41)4.3.1 外部施加激励力对电压输出特性的影响 (41)4.3.2 几何参数对电压输出特性的影响 (41)4.3.3 阻抗匹配对矩形压电振子输出功率的影响 (43)4.4单双晶片悬臂梁压电振子电压输出特性的比较分析..... .. (44)4.5本章小结............. (44)5 结论 (46)6 经济分析报告 (47)致谢 (48)参考文献 (49)1 绪论1.1 前言随着无线电技术的飞速发展，大量的无线电传感器已经能够适用于各个领域当中。

基于自校正PID控制的智能悬臂梁振动控制

基于自校正PID控制的智能悬臂梁振动控制胡晓琳;张婷【摘要】由于智能结构的工作环境变化多端,各种性能参数会随着环境变化而变化,先前建好的模型不再适应设计好的控制律.利用压电双晶片的驱动传感一体化特性,实现智能悬臂梁的自适应控制.基于极点配置理论,采用自校正PID控制方法在线实时设计控制参数,解决模型参数无法实时更新进而导致的控制精度低的问题.同时,将基于Neigler-Nicholes参数整定法的普通PID控制与基于自校正PID控制方法的控制效果进行对比.运用MATLAB的SIMULINK进行数值仿真并进行实验验证,对此两种控制方法的控制结果进行对比,得出采用自校正PID控制的效果更为显著和更为有效的结论.利用压电双晶片的驱动传感特性,使智能悬臂梁的自由振动得到有效控制.因此,基于自校正PID控制技术,采用压电双晶片的方法可为智能结构吸振减振提供理论研究与实验研究基础.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】7页(P21-26,69)【关键词】振动与波;系统辨识;压电双晶片;自校正PID控制;智能悬臂梁;振动控制【作者】胡晓琳;张婷【作者单位】上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】O32近年来，压电传感器和致动器结合的智能悬臂梁系统引起了许多研究者的关注[1]，同时基于智能系统振动控制的控制器设计也引起了学者们广泛的关注[2]；特别地出现了大量关于应用压电材料抑制智能悬臂梁系统振动的控制器设计[3–4]。

Zhu 等[5]提出了采用自适应前馈控制方法对压电智能悬臂梁进行主动振动抑制；Zhang等[6]将自适应极点配置控制理论应用到在热环境下的智能悬臂梁的振动控制中。

但将传感与致动一体化的压电材料应用于悬臂梁系统的研究不多。

而且，目前许多研究人员致力于通过各种控制方法控制智能悬臂梁的振动，Koofigar等[7]提出了采用自适应控制方法对模型不确定性和环境扰动的智能结构进行振动抑制；Zhang等[8]实现了时滞智能梁迟滞模型的构建，并且采用自适应振动抑制方法实现了其在控制系统中的应用；但应用压电双晶片进行系统参数辨识实现实时振动控制的设计并不多见。

压电悬臂板振动抑制研究

（6）
式中，FX 为 X 轴方向的力；d11 为压电系数，当受力方向和变形不同时，压电系数也不同，石英晶体 d11=2.3×10-12CN-1 ； l、b 分别是压电片的长度和宽度。极化强度 PXX 在数值上等于压电片表面上的电荷密度，即： q （2） PXX = X lb 式中，qX 为垂直于 X 轴平面上的电荷。整理式（1）和式（2），得： qX =d11FX 其极间电压为：
图 2 测量装置三维图
图 3 悬臂梁装置三2 第一阶扭转
No3 第二阶弯曲
No4 第二阶扭转
No5 第三阶弯曲
No6 第三阶扭转
No7 第四阶弯曲
图 4 铝板的前七阶振动模态表 1 第一组实验结果
不同阶段第一阶弯曲振动第二阶弯曲振动第三阶弯曲振动共振频率 26.47Hz 141.00Hz 360.00Hz 共振振幅 0.64mm 0.35mm 0.05mm 抑制频率 26.47Hz 141.00Hz 360.00Hz 激发频率与抑制频率相位差 180 0 0 抑制后振幅 100V 0.18mm 0.31mm 0.03mm 200V 0.28mm 0.29mm 0.01mm
当外加信号的频率达到 26.47Hz 附近时，铝板产生共振，此时称为第一阶弯曲振动模态。继续增加外加电场的频率到 141Hz 附近时，铝板产生第二阶弯曲振动模态。外加电场的频率到 360Hz 附近时，铝板产生第三阶弯曲振动模态。用有限元分析得出的金属板的各阶振动模态如图 4 所示。 2.3 振动抑制器材固定好后，慢慢旋转定位滑台使其往下，在刚与金属铝板接触时停止，记下此刻数字千分表的数值 1。将定位滑台往上升高一定高度，给定外加信号的频率达到 26.47Hz 时，铝板产生共振，将定位滑台慢慢往下，在刚与金属铝板接触时停止，记下此刻数字千分表的数值 2。数值 1 与数值 2 之差即为第一阶弯曲振动时的振幅大小。由任意信号发生器产生连续的相位差为 180°的正弦变化信号，经功率放大器放大信号功率（分别测量当放大器所给电压为 100V 和 200V 时的抑制效果），交流电压加在底端靠内的两片压电陶瓷片（蓝色）上，根据压电材料的极化特性，通电后，相对的两个压电陶瓷片正向缩短、负向伸长，从而使得悬臂梁产生振动抑制。此时，用定位滑台和数字千分表测出抑制振动后的振幅（测量方法同上）。同理，外加信号频率为 141Hz、360Hz 时，铝板产生第二、三阶弯曲振动时的振幅大小，可测量通过抑制后的振幅大小。实验结果如表 1、表 2 所示。

压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析

压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析一、本文概述随着能源危机和环境问题的日益突出，绿色、可再生的能源技术成为了全球研究的热点。

其中，压电发电技术作为一种新型的无源能量收集方式，因其能够将环境中的机械能转化为电能，受到了广泛关注。

压电悬臂梁作为压电发电装置的核心部分，其发电性能直接影响到整个装置的能量转换效率。

因此，对压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析，不仅有助于深入理解其发电机制，而且可以为装置的优化设计提供理论依据。

本文旨在探讨压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析方法。

我们将对压电悬臂梁的基本工作原理进行概述，包括压电效应的基本原理和压电悬臂梁的工作机制。

我们将详细介绍压电悬臂梁发电装置的建模过程，包括力学模型、电学模型以及机电耦合模型的建立。

在此基础上，我们将利用仿真软件对模型进行仿真分析，研究不同参数对压电悬臂梁发电性能的影响。

我们将总结分析结果，提出优化压电悬臂梁发电装置的建议和展望未来的研究方向。

通过本文的研究，我们期望能够为压电发电技术的发展提供有益的理论支持和实践指导，推动其在能源收集领域的广泛应用。

二、压电悬臂梁发电装置理论基础压电悬臂梁发电装置的核心理论基础主要源于压电效应。

压电效应，即某些晶体在受到机械力作用时，其内部正负电荷中心会发生相对位移，从而在晶体表面产生电势差的现象。

这种效应允许机械能直接转化为电能，为悬臂梁发电装置提供了理论基础。

在压电悬臂梁发电装置中，悬臂梁作为主要的能量转换元件，当受到外部激励（如风、振动等）作用时，梁体会发生形变，进而产生压电效应。

此时，悬臂梁的表面会产生电荷分布，形成电势差，从而输出电能。

为了深入理解和优化压电悬臂梁发电装置的性能，需要对其进行数学建模。

常见的建模方法包括集中参数模型和分布参数模型。

集中参数模型主要关注悬臂梁的整体动态特性和压电效应，适用于低频、大振幅的情况。

而分布参数模型则考虑悬臂梁的详细结构和振动模态，适用于高频、小振幅的情况。

悬臂梁压电发电装置的实验研究

振　动　与　冲　击第28卷第7期JOURNAL OF V I B RATI O N AND SHOCKVol .28No .72009　悬臂梁压电发电装置的实验研究基金项目:黑龙江省自然科学基金(E200614)和哈尔滨工业大学科研创新基金资助(H I T N.SR I E .2008.50)收稿日期:2008-06-30　修改稿收到日期:2008-08-29第一作者袁江波男,博士生,1983年生袁江波,谢　涛,陈维山,肖　娜(哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨　150001) 摘　要:为了进行压电陶瓷材料发电性能测试与研究,研制了一套悬臂梁压电振子发电系统。

设计了悬臂梁压电振子,并对压电振子进行了有限元分析和电导测试。

在此基础上,设计了能量存储电路,并在低频下对悬臂梁压电振子发电性能进行了实验研究。

研究结果表明,当悬臂梁压电振子处于谐振频率状态下振动时,输出电压和功率达到最大。

输出电压随着负载的增大而增大,输出功率并不随着负载的增大而增大;压电振子存在—个最佳阻抗,当负载与最佳阻抗匹配时,此时压电振子的能量转化效率最高且输出功率最大。

利用本实验系统进行压电发电实验测试,当负载为50kΩ时,压电振子输出电压为7V;当负载电阻为15kΩ时,此时的输出功率最大可达到1.4mW ,产生的功率可以满足无线传感器等低耗能产品的供能需求。

关键词:压电悬臂梁;压电发电;有限元分析中图分类号:T N3 文献标识码:A 随着集成电路、ME MS 和便携式电子设备的应用日益广泛,以化学电池为其主要供能方式存在诸多弊端,如体积大、质量大、供能寿命有限,需要定期更换,以及由此所带来的材料浪费,环境污染等问题不容忽视,尤其对于目前发展日益迅速的无线网络和嵌入式系统来说时,电池供电的这种缺陷更明显。

因此,如何为这些低耗能的电子产品供能,已成为迫切需要解决的问题。

根据能量转换机理的不同,获取电能的有效方法可利用电磁式[1]、静电式[2]和压电式[3-7]等3类,与其它的发电原理相比,压电发电具有结构简单、不发热、无电磁干扰、无污染和易于实现机构的微小化、集成化等诸多优点,且能满足此类低耗能产品的供能需求而成为目前研究的热点[6]。

基于光控压电混合驱动悬臂梁独立模态控制

基于光控压电混合驱动悬臂梁独立模态控制姜晶;邓宗全;岳洪浩;王雷;TZOU Horn-sen【摘要】提出利用镧改性锆钛酸铅（PLZT）的光电效应，将PLZT作为电动势源来驱动压电作动器，从而实现光控板壳结构的振动控制。

基于光控压电等效电学模型建立了光控压电混合驱动的数学模型，并进行了实验验证。

为了实现光控悬臂梁的独立模态控制，针对悬臂梁结构，设计了正交模态传感器／作动器表面电极形状函数。

提出PLZT与压电作动器正／反接控制的激励策略，并结合速度反馈定光强控制的控制算法，利用Newmark－β法对不同光照强度下悬臂梁的动态响应进行了数值仿真分析。

分析结果证明了所设计的模态传感器／作动器及针对光控压电混合驱动提出的控制策略的正确性。

%The photonic control on flexible shell using hybrid photovoltaic/piezoelectric actuation mechanism was proposed.Based on the photovoltaic effect of PLZT,it was used as photovoltaic generator to drive piezoelectric actuator. The constitutive model of this novel actuation mechanism was established based on its equivalent electrical model,and was verified by experiments.In order to realize the independent modal control on cantilever beam using hybrid photovoltaic/piezoelectric actuation mechanism,orthogonal sensors were designed,and the ON/OFF control of positive/negative connection between PLZT and piezoelectric actuator was proposed combining the use of constant light control algorithm based on velocity feedback.Dynamic modal control equations of the cantilever beam laminated with orthogonal actuators based on this novel photonic control method was numerically solved using Newmark -βmethod.The simulation results show that theorthogonal sensors/actuators designed and the control schemes proposed for this photonic method can effectively realize photonic independent modal control on cantilever beam.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】7页(P64-70)【关键词】光控压电混合驱动;悬臂梁;独立模态控制【作者】姜晶;邓宗全;岳洪浩;王雷;TZOU Horn-sen【作者单位】哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨 150001;浙江大学航空航天学院，杭州310027【正文语种】中文【中图分类】V214Independent modal control on cantilever beam based on hybrid photovolt aic/piezoelectric actuation mechanismKey words:hybrid photovoltaic/piezoelectric actuation mechanism; cantilev er beam; independent modal control由于光控作动器与控制光源间无需线路连接，因此可以避免当采用传统作动器(如压电作动器、电致伸缩作动器、形状记忆合金等)时，出现电磁干扰而影响传送信号的质量。

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为例，电片应贴于悬臂梁的最大应变处，能产生压才
最大的电荷量。由材料力学知识可知，于悬臂］对
梁，前３阶振型的应变曲线示意图如图１示，其所其中ｓ为应变，ｚ为悬臂梁上任一点到梁根部的距离，
ｚ为悬臂梁的长度。
压电元件在悬臂梁多模态振动控制中的应用
卜雄洙，刘莹，庞俊恒
（南京理工大学机械工程学院，苏南京２０９）江１０４
摘
要：于压电元件的被动控制技术正得到越来越多的重视。该文以悬臂梁为受控结构，入研究和探讨基深
近年来，随着新的理论和方法的出现，于压基
究。
电元件的被动控制正受到越来越多的重视。压电元
件是一种换能器，有正逆压贴位置
利用压电片作为换能器来进行梁的被动振动控
ｇｉｅｖｎ．
Ｋｅｒ：ｉｚｌｃｒｃｃｒｍｉｙｗｏｄｓｐｅｏｅｅｔｉｅａｃ；ｐｓｉｅｃａｓｖｏｎｔｏ；ＲＬＣｉｃｔｖｒｕｌｉｒｌｃｒｕｉ；ｉｔａｎｄｕｔｒ；ｃｔｌｖｒｂａｃｏｓａｎｉｅｅｅｍ
ＴｈｐｌｃｔｏｆＰｉｚｅｅｔｉｎＭｕｔｐｌｏｓｉｅｅＡｐｉａｉｎｏｅｏｌｃｒｃｏｌｉｅＭｄｅＰａｓｖＣｏｒｌｏｎｔｌｖｒＢｅｍｎｔｏｆＣａｉｅｅａ
ＢＵｏｇｚｕ，ＬＵＹｉｇＡＮＧＪｎｈｎＸｉｎ－ｈＩｎ，Ｐｕ－ｅｇ
了ＲＣ电路在多模态振动中控制的应用。具体分析了压电片的最佳粘贴位置和模拟电感的实现等问题，后给Ｌ最出了串、联形式的ＲＣ电路在悬臂梁减振应用中的实验结果。并Ｌ关键词：电元件；被动控制；ＲＣ电路；模拟电感；臂梁压Ｌ悬中图分类号：Ｎ７２Ｔ１文献标识码：Ａ
振动被动控制的研究还处于初步阶段，国外在这而方面做了大量的研究工作，出现了较多的研究成已
果＿］９９年Ｆｒｒ最先提出了将压电元件并ｌ。１７ｏｗａｄ联一分流电路进行被动振动控制，奠定了基于压这
（ｃｏｌｏｅｈｎｉａｇｉｅｉｇ，ＮａｊｇＵｎｉｅｓｔｃｅｃｎｃｎｌｇＳｈｏｆＭｃａｃｌＥｎｎｅｒｎｎｉｖｒｉｙｏｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，Ｎａｊｇ２１０４．ｉａｎｎｉ０９Ｃｈｎ）ｎＡｂｔａｔＡｔｐｅｅ，ｍｏｒｎｏｅａｔｅｔｏｎｉｉｏｔｅｐｓｉｅｃｔｏａｓｄｏｅｏｅｅｔｉｅｒｍｉ．Ｉｓｒｃ：ｒｓｎｔｅａｄｍｒｔｎｉｓｐａｄｔｈａｓｖｏｎｒｌｂｅｎｐｉｚｌｃｒｃｃａｃｎｔｓｐａｅ，ｔｕｌｉｌｏｄａｓｖｅｃｎｔｏｌｏｆｃｎｔｌｖｅａｉｈＲＩＣｉｃｔｂｅｅｏｌｃｒｃｉｓｕｓｄｈｉｐｒｈｅｍｔｐｅｍｅｐｓｉｏｒａｉｅｒｂｅｍｗｔｃｒｕｉａｓｄｏｎｐｉｚｅｅｔｉｓｄｉｃｓｅｉｔｌＢｅｉｅｎｄｅａｉ．ｓｄｓ，ｔｐｔｍｉｅｏｓｔｏｎｏｉｚｌｃｒｃｔａｄｅｎｄｔｍｐｅｅａｉｆｓｍｕａｅｎｈｅｏｉｚｄｐｉｉｆｐｅｏｅｅｔｉｒｎｓｕｃｒａｈｅｉｌｍｎｔｔｏｎｏｉｌｔｄｉｄｕｃｏｒａｅｔｒａｓｈｏｗｅ．Ａｔｌｓ，ａｓｒｅｌｏｓｄａｔｅｉｓＲＬＣｒｕｉａｒｌｌＲＬＣｉｃｔａｅｄｅｉｃｉｃｔｎｄａｐａａｌｅｃｒｕｉｒｓｇｎｅｄ，ａｏｍｅｅｅｉｅｔｌｒｓｔｅｎｄｓｘｐｒｍｎａｅｕｌｓａｒ
制实际上是利用压电元件的正压电效应。以悬臂梁
件的被动控制就是利用压电元件的正压电效应，通过给压电元件并联合适的外部电路，系统的机械将
能转换为电能，以热能的形式耗散掉，并从而提高系统阻尼，抑制结构的振动。在国内，将压电元件用于
维普资讯
第２卷第４９期２０年８０７月
压
电
与
声
光
Ｖｏ．９Ｎｏ４１２．
Ａｕｇ．２００７
ＰＥＺＬＥＣＣＴＲＩ＆ＡＣＯＵＳＩ０ＥＴＥＣＳＴＯＯＰＣＳＴＩ
文章编号：０４２７（０７０ — ３５０１０ — ４４２０）４０９３