振动半主动控制技术研究现状与前景展望
振动控制技术现状与进展
振动控制技术现状与进展摘要：由于在第二次世界大战中，战斗机和其他军事设施因震动而引起的注意，为了更有效地模拟产品的真实振动环境，验证产品的可靠性，引进了振动试验，随着现代科学技术的发展，振动试验在生产中发挥着越来越重要的作用，振动试验系统主要由振动器、控制器组成，几十年来，为了更准确地模拟真实的振动环境，激励器变得越来越复杂，一个问题出现了如何精确控制励磁机，使励磁机产生的振动信号与试验中要求的信号相匹配。
关键词：振动控制；技术现状；进展；前言：振动控制系统可处理的振荡频率范围，即频带，主要由系统自身刚度决定。
刚度与系统自然频率成正比，刚度降低自然频率，从而扩大了系统可以控制的振荡频率范围，进一步降低了振动的负面影响。
一、振动控制技术现状与进展1.振动设备。
机械振动台主要有一个不平衡的部件和凸轮类型。
不平衡重块是一种离心力，由不对称的质量旋转产生，以刺激桌子振动，激发力与不平衡力矩和扭矩的平方成正比。
这种振动平台可以产生正弦振动，其结构既简单又便宜，但只能在5赫兹1100赫兹范围内工作，最大移动距离为6毫米峰，最大加速度为10克，不能产生随机波动。
凸轮振动器移动的部分取决于凸轮的偏心度和曲轴的长度，兴奋力随移动部分的质量而变化。
这个低频场的振动平台，当激发力很大的时候，会产生很大的波动，比如100毫米。
而上面的频率限制在20赫兹左右。
最大加速度约为3 g，加速度大。
由于其特性的限制，机械振动器主要适用于要求较低的领域。
电动振动器是一种设备，目前广泛用于测试振动。
它的工作原理是电磁感应设计，当导体受到持续磁场中的力时，当导体通过交替振动电流时。
振动线圈位于高磁感应的真空中，需要信号发生器或振动控制器的振荡信号，在功率放大器放大到激磁线圈后，振动线圈产生所需的振动形式。
电动振动器范围广泛，小型振动平台0 Hz 1 10 khz范围，大振动平台0 Hz - 2 khz范围;广泛的动态范围，容易实现自动或手动控制;加速波的形状很好，适合随机波的形成。
航空航天结构振动控制研究及应用
航空航天结构振动控制研究及应用引言：航空航天领域的结构振动控制一直是一个重要而复杂的课题。
飞行器的振动问题不仅会影响乘客的舒适度，还会对飞行器的性能和安全性产生负面影响。
因此，研究和应用航空航天结构振动控制技术具有重要意义。
本文将介绍航空航天结构振动控制的研究现状、应用场景以及未来发展方向。
一、研究现状1.结构振动控制方法目前，航空航天领域常用的结构振动控制方法主要包括有源振动控制、被动振动控制和半主动振动控制。
有源振动控制利用传感器采集到的振动信号与控制器产生的控制信号相结合，通过外部力或扭矩的施加来减小或消除结构振动。
被动振动控制则通过使用吸振器、阻尼器等被动元件来消除振动能量。
半主动振动控制是将有源和被动振动控制结合起来，主要通过调节阻尼器、模态阻尼器等半主动元件的阻尼特性来实现振动控制。
2.结构振动控制应用场景航空航天领域的结构振动控制应用广泛。
例如，飞机机翼和机身的振动控制可使飞机获得更好的操纵性和稳定性，提高乘客的舒适度。
火箭和卫星发射过程中的振动控制可以确保发射过程的稳定性和安全性，减小结构破坏和负载损失的风险。
此外，航空器和航天器的结构振动控制还可以应用于减少结构噪音、改进系统的动力学性能等方面。
二、应用案例1.飞机结构振动控制飞机的结构振动控制是航空领域中最常见、最重要的振动控制问题之一。
为了提高飞行器的飞行性能和乘客的舒适度，航空工程师一直在研究和应用各种结构振动控制方法。
以纵向振动控制为例，传统的被动振动控制方法使用液压或磁流变技术实现减振。
而近年来，半主动振动控制在飞机结构振动控制中的应用逐渐增多。
研究表明，半主动振动控制不仅可以提供更高的阻尼能力，还可以根据实时振动情况进行频率和阻尼调节，以适应不同飞行状态和振动特征。
这种方法可以有效地减小飞机结构的振动幅度，提高飞行器的稳定性和乘客的舒适度。
2.火箭发射过程振动控制火箭的发射过程存在较大的振动问题，特别是在推力增加和减少的情况下。
土木工程结构振动控制的研究现状与展望
土木工程结构振动控制的研究现状与展望摘要：地震会给人类世界带来十分严重的危害，具有预测难以及破坏性大等等问题，因此如何保证土木工程建筑的质量具有一定的意义，而土木工程结构振动控制在抗震领域之中具有相当重要的意义，基于此，本文论述了我国土木工程结构振动控制研究的现状以及发展方向。
关键词：土木工程；结构振动；现状；展望1、土木工程结构振动控制的研究现状在地震过程中，工程结构会因剧烈的动力荷载的作用受到一定程度的破坏，而工程结构中的一般抗震设计不能很好的避免荷载造成的损伤，因此土木工程结构振动控制受到人们关注，逐渐应用到工程的抗震领域中。
土木工程结构振动控制就是土木工程结构的特定部位装设隔振垫、消能支撑、消能剪力墙等某种控制装置结构或机构科学合理的控制其工程结构，使其不受到地震或大风中的加速度、位移的影响，保证工程结构、仪器设备、人员的安全。
这些控制装置或机构能分担工程在地震中的振动作用，减弱工程自身承担的力，而且可以通过调整结构的自振频率或周期，增大结构阻尼，施加控制力等，以达到降低结构振动作用下的各种反应。
结构振动控制最早广泛应用在机械、宇航、船舶等领域，后来该技术迅速发展，逐渐应用在土木工程领域。
目前土木工程结构控制主要分为四个方面，分别是被动控制、主动控制、混合控制及智能控制，下面进行详细介绍。
2.1、主动控制振动主动控制研究现状20 世纪50 年代末，由美国科学家率先提出了振动主动控制技术的研究报告，进入20 世纪70 年代振动主动控制才进入广泛的探索阶段，20 世纪80 年代，现代控制理论----- 尤其是随着信号处理技术的成熟，振动主动控制技术得到蓬勃发展。
发展到20世纪90 年代，振动主动控制技术已日趋成熟，其研究对象己经从简单的线性系统发展到复杂的非线性系统，控制系统从简单的单输入单输出发展到多输入多输出系统，控制方法也在不断改进，已成功应用于航空航天结构振动控制、土木工程结构抗震、车辆结构隔震以及其他机械设备振动控制等领域，并且后来出现的模糊控制、神经网络控制等智能控制新型方法也已在振动主动控制中得到应用。
机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述
机械振动主动控制技术的研究现状和发展综述近年来，随着工业技术和科学技术的飞速发展，机械振动控制技术也取得了较大进步，在很多机械系统和工业自动化控制中发挥着重要作用，广泛应用于航天器，动力机械，石油化工，机床，冶金，军事等领域。
本文就机械振动控制技术的研究现状和发展趋势进行综述，旨在探讨该技术的未来发展方向。
一、机械振动控制技术的研究现状机械振动控制技术是控制工程中一个比较新兴的分支。
它的研究是基于机械系统的物理原理而进行的，并包括机械系统的振动特性，振动原理和控制原理等。
目前，机械振动控制技术已取得一定成就，在很多工业控制应用中发挥着重要作用。
1.主动控制策略目前，机械振动主动控制策略主要有状态反馈控制策略、力反馈控制策略和模糊控制策略。
状态反馈控制是最常用的控制策略之一，它是基于机械系统的状态参数进行反馈控制，可以较好地适应系统性能变化和系统外部干扰，但它的控制效率不一定高。
力反馈控制是利用控制系统中的力信号，可以更快地调整系统响应，但会产生较大的控制误差，而且不具有自适应能力。
模糊控制是一种新型的控制策略，它包括模糊规则控制、模糊神经网络控制和遗传模糊控制等，具有良好的自适应性能，但其控制精度不高。
二、机械振动控制技术的未来发展未来，机械振动控制技术将继续取得重大进展，有以下几个方向：1.系统仿真技术系统仿真是一种很重要的机械振动控制技术，它可以对控制系统的性能进行有效分析和优化，有利于提高系统控制效率。
未来，系统仿真技术将继续得到发展，可以实现更加复杂的控制和多项目控制，使系统更加安全可靠，可靠性更高。
2.智能化控制技术智能化控制技术是最新应用的技术之一，它不仅可以自动识别系统情况，智能判断系统的状态，还能根据系统的变化作出动态调整，可以实现精确控制，提高系统效率。
另外，还可以利用专家系统辅助智能控制，提供系统操作和决策支持，实现安全可靠的控制。
三、结语机械振动控制技术是一种新兴的控制工程技术，对机械系统的性能和控制有着重要的意义。
直升机振动主动控制技术的研究现状及发展趋势
直升机振动主动控制技术的研究现状及发展趋势咱们来聊聊那个高大上的直升机，它可是咱们空中的明星，飞得高、速度快，可不能有一点儿小问题哦。
说到这，你可能会好奇，直升机在空中飞行的时候，是不是总是那么平稳呢？其实，就像咱们开车，偶尔也得踩刹车、打方向盘一样，直升机在天上飞，也会遇到些小颠簸。
这时候，就轮到我们的“直升机振动主动控制技术”出场了。
咱们得知道，直升机在空中飞行时，由于风力、气流等因素的作用，很容易产生振动。
这些振动要是大了点儿，轻则影响飞行稳定性，重则可能危及到飞行员的生命安全。
所以，研究者们就想了个办法，通过给直升机装上一些“小玩意儿”，让它自己能感觉到振动，然后调整自己的状态，让振动变小，这样直升机就能稳稳当当地飞了。
现在，就让我们一起来瞧瞧这“小玩意儿”到底是啥吧！这个“小玩意儿”其实就是一套复杂的控制系统，它就像是直升机的“大脑”，负责接收来自各种传感器的信号，然后告诉直升机怎么调整自己的翅膀和尾巴，让振动变小。
这个系统可不简单，得靠大量的数据和算法来分析，还得有点小小的“智慧”，才能让直升机飞得又稳又快。
现在，咱们再来看看这个系统的发展趋势。
随着科技的发展，这个系统变得越来越聪明，越来越厉害。
以前，咱们只能手动调节，现在，有了人工智能和机器学习，这个系统可以自动学习，越来越精准地判断振动的大小，然后做出相应的调整。
未来，说不定咱们还能看到更加智能的系统，它们不仅能自动调节，还能预测振动，提前做好准备，保证直升机飞行的安全。
当然了，虽然这个系统越来越厉害，但咱们也不能掉以轻心。
毕竟，直升机的飞行环境复杂多变，有时候一个小小的疏忽，就可能带来大问题。
所以，咱们在使用这个系统的还得好好维护它，确保它的正常工作。
总的来说，直升机振动主动控制技术是航空领域的一项关键技术，它能让直升机飞得更安全、更稳定。
随着科技的发展，这个系统会越来越先进，为咱们的飞行保驾护航。
咱们也要好好学习，掌握这项技术，让它更好地服务于人类的天空之旅。
工程结构振动半主动控制发展现状与前景
０ 引 言
地震 和风是 自然现 象 ，强震和飓 风给人 类带来 了 巨大 的灾难 。 因此 ，建筑结 构 的抗 震 、抗 风将是地 震 和 力学工 作者 及工程 技术 人员 长期研 究 的课题 。 对土木结 构而 言 ，传 统 的结 构抗震 、抗 风设计 方
法是 ：通过增 大构件或 结构 的承载力 和变形能力 等措
ｐ ｏ ｒ ｓ ． ｗｅ ｅ ，ｈ ｒ ｅｓｉ ｏ ｅｓｇ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃｅ ｃｅ ． ｒ ｔ ｅ ｉｗ ｓｔｅｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｅ ｅ ｒ ｈｏ ｅ －ｃｉ ｅｃ ｎ ｏ ｒ ｇ ｅ ｓ Ｈｏ ｖ ｒ ｔ ｅ ｅａ ｔ ｌ ｍ ｉ ｎ ｆ ａ ｆ ｉｎ ｉｓ Ｆｉｓｌ ｒｖ ｅ ｈ ｏ ｅｉ ｌ ｓ ａｃ ｆｓ ｍ ａ ｔ ｏ ｔ ｌ ｒ ｌｓ ｉｎ ｄｉ ｙ ｈ ｃ ｒ ｉ ｖ ｒ
Ｔｈ ｔｔ ｓａ ｄＰｒ ｓ ｅ ｔ ｏ ｍ ｉＡｃｉ ｅＣｏ ｔｏ ｆＥｎ ｉｅ ｒｎ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｂ ａｉ ｎ ｅＳ ａｕ ｎ ｏ ｐ ｃｓｆ ｒＳｅ — ｔｖ ｎｒ ｌ ｇｎ ｅ ｉ ｇ Ｓ ｒ ｃｕ ａ ｏ Ｖｉ ｒｔｏ
ＤｉｇＹｕ ｉｎ Ｌ ｕＱｉ ｏ ｎ ｑａ ｇ． ｉ ｍａ
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（ ｅ ａｔ ｎ ｏ ｉｉａ ｄＡ ｃ ｉ ｃｕｅ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｇ ａ ｇ ｉ ｉｅｓ ｙｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ｉ ｈ ｕＧ ａ ｇ ｉ ４ ０ １ Ｃ ｎ Ｄ ｐｒ ｍｅ ｔ ｆ ｖｌ ｎ ｒｈｔ ｔｒ ｇｎ ｅｉ ， ｕ ｎ ｘ ｖ ｒ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｌ ｕ ｏ ｕ ｎ ｘ ５ ０ ， ｈ ａ） Ｃ ｅ Ｅ ｎ Ｕｎ ｉ Ｔ ｏ ｚ ５ ｉ
机械振动控制技术的研究现状
机械振动控制技术的研究现状机械振动是生活与工业生产中不可避免的现象，它的存在会带来噪音、能量损失、部件磨损、甚至设备的破坏等诸多问题。
因此，研究机械振动控制技术是提高设备运行效率、延长使用寿命的必要途径。
目前，针对机械振动控制的研究主要集中在以下几个方面。
一、传统的振动控制技术传统的振动控制技术主要包括两种：阻尼控制和质量控制。
阻尼控制的基本思想是通过给振动系统添加一定的阻尼来抑制振动。
常用的阻尼方式有液体阻尼器、摩擦阻尼器等。
质量控制则是通过增加振动系统的质量来降低振动级别。
这种方法虽然简单易行，但是却容易在机械系统中诱发更多的振动模态，导致更严重的振动问题。
二、主动振动控制技术主动振动控制技术是指通过加入某种主动控制电磁力、压电陶瓷等能够主动控制振动力或变形的元件来抑制系统振动。
其中，压电陶瓷的应用尤为广泛。
它通过在机械系统中添加压电片，在外加电场的作用下形成力矩和力向，从而抑制振动。
主动振动控制技术的优点在于可以针对具体的机械系统进行优化，适应性强。
而缺点则是成本较高、需要复杂的控制系统等。
三、半主动振动控制技术半主动振动控制技术则是传统振动控制和主动振动控制技术的优秀结合。
通过在机械系统中添加可控减振器等半主动元件，实现以控制器为核心的反馈控制系统的设计和实现。
它既可以在控制器的作用下实现主动振动控制，也可以实现调节阻尼的目的。
该技术能够适应振动频率的变化，能够克服传统振动控制技术不适应振动频率的缺陷，同时又避免了主动振动控制技术成本过高的问题。
四、基于神经网络的振动控制技术基于神经网络的振动控制技术是指通过人工神经网络建模，并将其应用于控制领域。
在应用中，该技术不需要系统的传统精确数学模型，具有并行计算和快速反应的特点。
由于神经网络具有良好的适应性和自学习能力，它可以对复杂的系统进行预测和故障诊断，并实现自适应控制和优化控制等功能。
然而，该技术的应用还面临着训练数据的获取、网络结构的设计等难题。
振动控制技术在工程机械领域的应用与前景展望
振动控制技术在工程机械领域的应用与前景展望振动是工程机械运行中常见的问题，它不仅会影响机械设备的正常运行，还会降低工作效率、缩短设备寿命，甚至产生安全隐患。
随着科技的发展，振动控制技术逐渐成为解决这一问题的有效手段。
本文将探讨振动控制技术在工程机械领域的应用，并对其未来前景进行展望。
一、振动控制技术的应用范围和原理工程机械领域的应用涉及多种类型的振动控制技术，包括主动振动控制、被动振动控制和半主动振动控制等。
主动振动控制技术通过传感器感知振动信号，并通过控制算法主动地抑制振动；被动振动控制技术利用阻尼器、减振器等被动元件来抑制振动；半主动振动控制技术结合了主动和被动振动控制的优点，通过改变阻尼、刚度等参数来实现振动控制。
振动控制技术的应用范围广泛，包括但不限于工程机械设备的底盘、悬挂系统、液压系统等。
通过有效控制振动，可以提高机械设备的稳定性和精度，减少振动对机械设备和操作人员的损伤，提高工作效率和生产质量。
二、振动控制技术在工程机械领域的应用案例1. 振动控制技术在挖掘机中的应用挖掘机在工作过程中会产生较大的振动，影响操作人员的工作环境和设备寿命。
通过在挖掘机座椅上安装主动振动控制系统，可以实时感知振动信号并通过控制算法主动抑制振动，提高操作人员的工作舒适度和减轻疲劳程度，延长挖掘机寿命。
2. 振动控制技术在混凝土泵车中的应用混凝土泵车在工作过程中会产生较大的振动，影响混凝土的均匀性和泵送效果。
通过在混凝土输送管路上安装被动振动控制装置，如减振器和阻尼器，可以有效减少振动幅值，提高混凝土的均匀性和泵送效率。
三、振动控制技术在工程机械领域的前景展望振动控制技术在工程机械领域有着广阔的应用前景。
随着人们对工作环境和设备寿命要求的提高，振动控制技术的需求将持续增长。
未来，随着工程机械设备的智能化发展和传感器技术的进一步成熟，振动控制技术将更加精确和高效。
例如，利用智能算法和自适应控制技术，可以实现振动控制系统的自动调节和优化，进一步提高工程机械设备的稳定性和工作效率。
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振动半主动控制技术研究现状与前景展望
在过去三十年左右的时间里，振动控制系统受到了广大研究者的普遍关注。
这种保护系统可以用来降低自然灾害对土木工程建筑的损害。
文章通过对结构振动控制的概述，介绍了半主动控制装置的理论基础及其在实际机械或土木工程中的应用，并对半主动控制技术未来的发展方向做了展望。
标签：半主动控制；主动变刚度（阻尼）；磁流变阻尼器；电流变阻尼器
引言
随着科学技术的飞速发展，机器设备的转速和功率不断变大，刚度减小，对其稳定性的要求也提高，振动问题也就日益突出，机械振动不仅影响飞行器、船舶的寿命，还会影响机械设备的使用性能，因而如何对其采取控制和预防措施成了工程领域的重要课题。
半主动控制技术的控制效果接近于主动控制，而且只需要输入少量的能量即可实现，因而被认为是目前最具前景的结构振动控制技术。
文章主要介绍几种主要半主动控制系统的工作机理、应用和研究现状，并阐述了半主动控制技术目前存在的问题和发展方向。
1 半主动控制系统研究现状
1.1 主动变刚度控制系统
该控制系统主要是在变刚度控制装置的作用下，使振动物体的附加刚度发生变化，从而使受控结构的固有频率不断发生变化，有效地避免共振的情况，达到减振的目的。
在这个过程中，结构的能量发生了变化，经历了振动能量的吸收、消耗与释放这一过程。
日本学者Kobor i[1]利用主动变刚度系统做了振动台模型试验和原型结构试验，验证了这种控制系统的装置可以改变物体动力参数，且仅需要极少的外界能量，就可以得到十分明显的减振效果。
在国内，李敏霞和刘季[2]等学者在这方面做了深入的研究，制作了类似的主动变刚度控制装置，并进行了一个40t足尺的主动变刚度装置的性能试验，该实验主要研究了电液伺服阀在Passive-on和Passive-off状态下主动变刚度控制装置的力学性能。
杨润林，闫维明[3]等提出了一种新型的半主动变刚度（ISA VS）控制系统，并通过数值模拟验证了它的有效性。
1.2 主动变阻尼控制系统
变阻尼系统由Hovat首先提出[4]，它是通过主动调节变阻尼装置，使其阻尼力变化至接近或等于主动控制力，得到的振动控制效果也和主动控制接近。
主
动变阻尼控制装置是基于黏滞流体阻尼器，附加可控伺服阀而形成的一种智能阻尼器，它通过控制流体能量，从而实现在控制一种或将几种激励引起的振动。
Feng和Shinozuka[3]振动工程中桥梁振动的问题设置了一种变孔径油阻尼器。
Kobor i[6]等提出了一种半主动流体阻尼器，并进行了模拟实验，实验表明该阻尼器可以有效减小振动过程中结构的峰值加速度和位移。
1998年在日本应用半主动变阻尼控制系统，建成的Kajima-Shizuoka建筑物，在实际小地震中显示了很好的控制效果。
我国学者孙作玉[7]研究了把一种主动变阻尼振动控制系统应用于高耸建筑的减振，并进行了相应的结构控制试验研究。
1.3 可控流体阻尼系统
可控流体阻尼系统包括磁流变阻尼器和电流变阻尼器，其中的工作介质电（磁）流变也是一种可控流体，是用不导电（磁）的母液和分散在其中的固体电解质颗粒或带有磁性的颗粒添加一些稳定剂制成的悬浮液。
在电（磁）场的作用下两相电（磁）流变液的颗粒会形成一条类似纤维状的链，横架于电（磁）场的正负两极板之间，这样两相电（磁）流变液在电（磁）场的作用下就能产生“固化”現象。
磁流变阻尼器由于性能稳定等优点，其应用比电流变阻尼器更加广泛，目前的研究也集中在对磁流变阻尼器的研究上。
汪志昊和陈政清[8]基于振动能量回收技术构建了由旋转式永磁直流电机与只需较小能量供给的MR阻尼器集成的自供电MR阻尼器减振系统，并定性分析了自供电MR阻尼器被动控制的减振机理。
2 半主动控制的研究方向与应用前景[9]
为了解决目前半主动控制系统存在的问题，未来研究的方向应包括以下方面：（1）设计功能更强、更实用、更经济的半主动控制装置，提高其加工工艺，制定其产品标准；（2）开发更成熟稳定、鲁棒性更强的控制律，增强半主动控制效果；（3）半主动控制传感器、作动器的数量、布局情况优化设计；（4）半主动时滞效应的分析研究；（5）开展如何将智能材料应用于结构振动半主动控制技术；（6）将半主动控制和其它结构振动控制系统相结合；（7）广泛开展与半主动控制在线监测、系统识别和控制计算相关的神经网络和模糊理论等人工智能技术的研究。
3 结束语
结构振动控制是一种全新的、积极主动的结构对策，半主动控制因其具有的所需外加能源极小、装置简单、不易失稳且减振效果接近主动控制的特点，而具有很大的应用潜力。
文章重点讨论分析了各个半主动控制系统的原理，并指出了今后的发展方向，为后续研究工作的进一步深入展开提供参考价值。
参考文献
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