音圈电机驱动的双层主动隔振系统设计与仿真
两自由度动磁式音圈电机设计与仿真
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两 自 由度 动 磁 式 音 圈 电学 ，长 沙 ４１００８２）
摘 要 ：设计 了一种 能够实现两 自由度运动 的动磁式 音 圈电机 。介绍 了该 电机 的结构形 式和工作 原理 ，对该 电机的磁路进行 了理论分析与有 限元仿 真 ，两者结果相 差约 １０％ ，验证 了理论分 析 的正 确性 。最后 进行 了加工测 试 ，验证 了该音 圈电机能够实现高速高频响运动 。
关键词 ：音 圈电机 ；两 自由度运动 ；磁路 分析 ；有 限元仿 真 中图分 类号 ：ＴＭ３５９．４ 文献标志码 ：Ａ 文章编 号 ：１００４—７０１８（２０１８）０３—００２９—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｗｏ Ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ Ｆｒｅｅｄｏｍ Ｍ ｏｖｉｎｇ Ｍ ａｇｎｅｔ Ｔｙｐｅ Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ａｃｔｕａｔｏｒ
１ 两 自 由度 ＶＣＡ 结构 设 计 与 磁 路 分 析
１．１ ＶＣＡ结 构形 式 两 自由度 ＶＣＡ 的结 构形 式 如 图 １所 示 。其 内
部采 用 两对 电磁 驱动 器驱 动柔 性支 承支 持 的透镜 实 现 Ｘ，ｌ，轴方 向上 的平 动 ，而 能 够 实现 两 自由度 运 动 的电机 是设计 的关键 。
随着精 密 驱动技 术 、位移 检测 技术 的发展 ，超精 密 定位 设备 的性能 得 到 了很 大 的 提 高 ，其 定 位精 度 从 过去 的微 米量 级跨 越 到亚微 米 甚至 纳米 量级 。大 部分超精密定位设备 中电机采用直接驱动 的方式 ， ＶＣＡ 以其特 有 的高加 速 、高 频 响优 势 在 精 密定 位 领 域 占据 了 重 要 一 席 ，如 光 束 指 向机 构 的 高 频 扫 描 、机器 人末 端 执行 器 的快速 、精 确定位 等 。
原子干涉重力仪隔振方法的研究现状及展望
doi：10.11823/j.issn.1674-5795.2020.06.03原子干涉重力仪隔振方法的研究现状及展望王吉鹏，胡栋，白金海，贡昊(航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095)摘要：原子干涉重力仪是一种测量重力加速度的新型仪器。
振动噪声会在很大程度上影响原子干涉重力仪的测量精度。
为实现高精度的重力加速度测量，在使用原子干涉重力仪测量重力加速度时，必须对振动噪声进行控制。
分析了原子干涉重力仪的隔振需求，阐述了原子干涉重力仪隔振系统的研究进展，介绍了以音圈电机为驱动的隔振方法、以压电陶瓷为驱动的隔振方法、振动补偿法三种应用于原子干涉重力仪的隔振方法，总结每种隔振方法的特点及适用场景，并展望原子干涉重力仪隔振技术未来的发展方向。
关键词：原子干涉重力仪；低频振动；主动反馈隔振；振动补偿中图分类号：TB9文献标识码：A文章编号：1674-5795(2020)06-0015-06Review on Vibration Isolation Method of Atom-i nterferometric GravimeterWANG Jipeng,HU Dong,BAI Jinhai,GONG Hao(Changcheng Institute of Metrology&Measurement,Beijing100095,China)Abstract:Atomis interference gravimeteo is a new instrument te measure the acceleration of gravity.Vibration noise wilO affect the measurement accuracy of atomis interference gravimeteo io a great extent.In ordeo io redize high precision measurement of gravity acceleration,vilration and noise must be controlled.The vibration isolation requirements of atomio interferencc gravimeter are analyzed,and the research progress of vibration isolation system of atomis interferencc gravimeter is described.Three vibration isolation methods applied t atomis interferencc gravime-terc,which are driven by voice coil motor,piezoelectric ceramis and the vibration compensation method,are introduced.The characteristics and appaoabaesenaeoosoeeah iobeaioon osoaaioon meihod aeesummaeoeed,and iheeuiueedeieaopmenidoeeioon oeiobeaioon osoaaioon iehnoaogs for atomis interference gravinieter is proposed.Keywords：atom-intererometric gravinieter；lowfrequency vibration；activv feedback isolation；vibration compensation0引言基于冷原子干涉的重力加速度测量仪因其超高的测量灵敏度以及优秀的工作性能，已经逐渐被认可并成为重点研究内容。
基于音圈电机的电梯水平振动主动控制仿真
基于音圈电机的电梯水平振动主动控制仿真宋春涛;黄震宇【摘要】电梯运行中导轨不平引起的水平振动会影响舒适性.为了有效抑制电梯振动,以音圈电机为作动器,使用振动主动控制,建立音圈电机和电梯水平振动的数学模型.布置传感器和作动器的位置,将位移、速度和加速度的比例反馈组合为PID控制器,使用Matlab/Simulink对控制器进行参数整定;并对电梯水平振动主动控制系统进行仿真分析.仿真结果表明在共振频率处的振动位移得到大幅抑制,同时随机振动激励下的振动位移有明显减小.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)026【总页数】4页(P228-231)【关键词】音圈电机;电梯;水平振动;主动控制【作者】宋春涛;黄震宇【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系,上海200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TH211.7电梯运行中导轨的不平导致电梯发生水平方向振动，影响电梯乘员的舒适度。
被动控制对振动的抑制能力有限，为了进一步降低振动，振动主动控制的应用日趋广泛［1，2］。
本文使用音圈电机作为作动器，使用PID 控制策略，通过建模和仿真，对音圈电机在电梯水平振动控制中的应用进行研究。
1 音圈电机模型音圈电机是一种直线电机，具有体积小、重量轻、响应快、推力均匀的特点，被广泛地用于精密位置控制、伺服驱动以及振动主动控制中［3］(图1)。
图1 音圈电机结构Fig.1 Structure of voice coil motor直线型音圈电机的定子是永磁体，动子是线圈，定子产生恒定磁场，线圈通电后受力，在磁场中沿直线运动［4］。
音圈电机气隙中的磁场以轴线为中心呈放射形，由一定匝数绕成的线圈位于磁场中，线圈上在磁场中的部分受力均匀，定子和动子在力的作用下发生相对位移(图2)。
图2 音圈电机模型Fig.2 Model of voice coil motor根据通电导体在磁场中的受力F=Bli，可以根据上图推导出通电线圈在磁场中的受力:式(1)中，FA为音圈电机的出力;r 为线圈的半径;N 为线圈匝数;B 为磁感应强度;i 为线圈中的电流;ki为电流常数。
音圈电机主动振动执行器结构
音圈电机主动振动执行器结构
一、引言
音圈电机主动振动执行器是一种新型的振动控制器，具有高精度、高速度、低噪声等优点，已经广泛应用于机械工程、航空航天等领域。
本文将详细介绍音圈电机主动振动执行器的结构。
二、音圈电机主动振动执行器的基本原理
1. 音圈电机的基本原理
2. 主动振动控制的基本原理
3. 音圈电机主动振动执行器的工作原理
三、音圈电机主动振动执行器的结构组成
1. 机械结构部分
（1）支撑架
（2）活塞杆
（3）负载平台
2. 电气控制部分
（1）驱动电路板
（2）传感器模块
（3）控制算法
四、机械结构部分详细介绍
1. 支撑架的设计和材质选择
2. 活塞杆的长度和直径确定方法及选用材料介绍
3. 负载平台设计及其对系统性能影响
五、电气控制部分详细介绍
1. 驱动电路板设计及其关键元件介绍
2. 传感器模块的种类及其选择原则
3. 控制算法的设计及其对系统性能影响
六、音圈电机主动振动执行器的性能测试与分析
1. 振动频率响应测试
2. 振幅响应测试
3. 稳态误差测试
七、音圈电机主动振动执行器的应用前景展望
1. 工业自动化领域中的应用
2. 航空航天领域中的应用
3. 医疗器械领域中的应用
八、结论
本文详细介绍了音圈电机主动振动执行器的结构组成、工作原理、性
能测试与分析以及应用前景展望等方面。
该技术具有广泛的应用前景，将在未来得到更加广泛的推广和应用。
基于音圈电机作动器的主轴振动LQG控制研究
基于音圈电机作动器的主轴振动LQG控制研究史中权;叶文华【摘要】为克服被动动力吸振器偏离最优状态时抑振效果严重降低的不足,针对动刚度较低的铣削加工机床的主轴振动控制,设计了一种混合动力吸振器的主动振动控制系统.该吸振器以音圈电机为作动器,以位移和速度作为状态反馈信号,直接对铣削刀具施加控制力,从而达到抑制主轴振动的目的.在分析音圈电机驱动特性的基础上,建立了两自由度的铣刀与主轴振动力学模型,推导出系统的状态方程,并采用线性二次高斯控制(LQG)最优控制方法对振动控制模型进行了仿真,最后在实际的数控雕铣机床上进行了相关的铣削主轴振动控制实验.结果表明,该方法能有效降低主轴切削振动,基于振动位移反馈的抑振效果优于基于振动速度反馈的抑振效果,但基于振动速度反馈能更有效地抑制高频的共振峰值,实际系统应根据振动反馈信号实时调整主动控制参数.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2016(027)010【总页数】7页(P1308-1314)【关键词】音圈电机;动力吸振器;最优控制;切削颤振【作者】史中权;叶文华【作者单位】南京航空航天大学,南京,210016;河海大学,常州,213022;南京航空航天大学,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TP273制造业数字化和智能化是新的工业革命的核心技术[1]。
机床技术发展的前景和目标，是能够实现装备制造业的全盘自动化，智能机床的出现，为未来装备制造业实现全盘生产自动化创造了条件。
长期以来，我国的数控系统只能作为非智能的机床运动控制器完成预定的加工工序，对加工噪声、振动无法在线自适应地加以控制。
而国外著名的数控铣削系统均配有相应的智能减振模块，配合平滑的运动控制算法，可以将铣削加工振动控制在一个较低的水平，从而在不明显降低加工效率的前提下，提高工件的表面质量和尺寸精度。
目前，针对机床切削振动的控制方法，国内外学者进行了较多的研究，主要有如下四种控制方法。
双层隔振系统模糊振动主动控制技术
向基 础结 构传递 的重 要 技术 措 施 ， 在过 去 几 十年 内 得 到 了成 功的应 用 。但 是 随着 科学 技 术 的发 展 ， 人
们对 舒适性 的要求 不 断 提高 ， 器设 备 也 在性 能 方 武 面提 出 了更 高 的要 求 ， 时仅 仅 采 用被 动 式 隔振 技 这 术 已难 以满 足工程 设 计 的需 要 ， 特别 是 对 于舰 船 隐
ｔｅｍ ｎｒｖ ｒｔ ｎｓｕｃｓａ ｄｔｅｅ ｏ—ｖｌａ ｏ ｅ ｓｒ ｅｒｒ ｈ ｎ ｅ）ｏ ｅｃｎｒｌ ｒｃｄ ｒ． ｈ ｉｏ ｉ ａｉ ｏ ｒ ｎ ｈ ｒ ｒ ａ ｔ ｎ ｓｎｏ ｂ ｏ ｅ ｒ ｅ ｕｉ ｓ（ｒ ａ ｎ１ ｎ ｔ ｏｔ ｏ ｅｕｅ ｏｃ ｈ ｏｐ
Ｔ ｕｓ ｈ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｅ ｏ ｓ ｓｍｐ ｅ ｎ ｒ ｅ ｓｂ ｅ ｉ ｌ ｔ ｎ ｒ ｓ ｔｖ ｒｆｅ ｈ ｔｔ ｉ ｔａｅ ｙ ｈ ，ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｂ ｃ ｍｅ ｉ ｌ ｒａ ｄ ｍｏ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ．Ｓ ｍｕ ａ ｉ ｅ ｕｌ ｅ ｉ ｓ ｔ ａ ｈ ｓｓｒ ｔｇ ｏ ｉ ｉ ｆｅ ｔ ｅ ｆｒ ｐ ｒｏ ｉ ｎ ａ ｄ ｍ ｉ ｒ ｔ ｎ ｓｇ ａｓ ｓｅｆ ｃｉ ｅ ｉｄ ｃ ａ ｄ ｒ ｎ ｏ ｖ ｂ ａｉ ｉ ｎ ｌ． ｖ ｏ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ：ｖ ｂ ａｉ ｎ ａ ｄ ｗａ ｅ；ｄ ｕ ｌ ｓａ ｅ ｖｂ ａｉｎ ｉｏａｉｎ ｓ ｓｅ ；ｆ ｚｙ ｌ ｇｃ ｃ ｎｒ ｌ ｃｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｉｒｔ ｎ ｖ ｏ ｏ ｂｅ－ｔ ｇ ｉｒ ｔｏ ｓ ｌｔｏ ｙ ｔｍ ｕ ｚ ｏ ｉ ｏ ｔｏ ；ａ ｔ ｖ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｕ ｚ ｃｉ ｅｖｂ ａｉｎ ｃ ｎｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓｓｕ ｉｄ ｉ ｈｉ ａ ｅ ．Ｉ ｈｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｅ ｆ ｚ ｙ ａ ｔｖ ｉｒ ｔｏ ｏ ｒ ｌｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｔ ｄ ｅ ｎ ｔ ｓｐ ｐ ｒ ｎ ｔ ｓｔｃ ｎ ｑ ｅ，ｉ ｔ
音圈电机的数学模型及仿真
(即绕组 ) 相对定子的速度 . 由于定子也在运动 ,
而动子平衡方程式要以动子相对导轨的速度 v1
作变量 ,所以需找出 v 与 v1的关系 . 设定子运动
速度为 v2 ,定、动子质量分别为 M 和 m ,由动量
一个既简明又较实用的数学模型 .
电机的磁路结构剖面简图见图 1. 电机采用
钕铁硼稀土永磁体 ,去磁曲线见图 2. 除芯柱外 ,
设电机的磁路是分段均匀的 .沿图 1中主磁通路
径 (虚线所示 ) 积分得
l1 H1 + l 2 H2 + r H3 /2+
L
∫ H4 (x ) dx + l5 H5 = l 1 Hr , x
1996年 8月 J. Hua zhong Univ. of Sci. & Tech. Aug. 1996
音圈电机的数学模型及仿真
黄声华 陶醒世 傅光洁
(电力工程系 )
摘 要 从应用角度出发 , 建立了音圈电机的数学模型 , 导出了电磁力表达式、定子可动式结构的电压平衡 方 程和力学平衡方程 . 在模拟电机负载的静、动态摩擦力 的基础上 ,给出了音圈电机及其控制系统的模拟仿真 框 图和仿真 结果 . 结果表 明 ,音圈电 机的电磁力与电机 动子的位移有关 , 通过合理设计 ,可以减弱 动子位移对电 磁力的影响 . 所提供的系统仿真方法 ,为合理有效地控 制音圈电机奠定了基础 . 关键词 音圈电机 ;数学模型 ;仿真 分类号 TM 35
基于VCM的低频主动隔振系统的分析与实现
隔振 目的在于 降低基础 与隔振 对象 之 间的振动传递 率， 理想情况 下 ， 调整 音 圈 电机 输 出 的 主动 力 ， 使 得 隔 ａ
舒 迎 飞 等 ： 于 Ｖ ３＂ 基 Ｃ ／的低 频ｉ 动 疆 振 系统 砖分 析 与 实现
将音 圈电机用 于主 动 隔振 系 统 中 ， 由于 音 圈 电机 的
顶杆与 隔振对 象是 固定链 接 ， 且 相对于隔振对象 的质 量 ｍ可以忽略不计 。从而得到如图 ２ 所示的二 自由度振动 系统 。图 ２中的 和 ｃ 别为被动隔振元件 的刚度 系数和 分 阻尼 系数 ， 和 ｕ分别 为隔振对象 和基础在垂 直方 向的绝
Ｘ＇
ａ
一
ｋ－ ａ
）
例 。主要 采用 弹簧 、 空气 弹簧 或 吸振 橡 胶 等被 动 吸振 元 件来 隔离 振动 干扰 源与 隔振对象 ， 以达 到振 动抑制 、 隔离
的效果 。 主动 隔振技 术是 在振 动干扰 源与 隔振 对象 之间加 入 主 动吸振 器 ， 引入反馈 环节 ， 并 构成 闭环反 馈控制 。采用
１
Ｉ
．
且这些振动都很难彻底消除， 所以振动的抑制与隔离就
尤为 重要 。 振 动 的抑 制与隔离 方法 有多种 ， ： 加 隔振对 象 的 如 增 重量 ， 过构 件 刚度 ， 少振 动 和 振 幅 ； 理 选择 工 作频 提 减 合
图 １ 音 圈 电机 的 动 力学 模 型
｝
，
ｃ
转 等造成 的振 动 干扰 。 由大 地产生 的振 动频 率约 为 （． ０ｉ
一
ｆ
１ ） ｚ 实验 室人员 走动 所产生 的振 动频率 约为 （ —３ ０Ｈ ， １ ） ￡
音圈隔膜泵电磁驱动装置的设计与仿真
Vol. 45 No. 5May. 2021第45卷第5期20215@液压与'动Chinese Hydraulics & Pneumatics doi ： 10.11832/j. issn. 1000-4858.2021.05.016音圈隔膜泵电磁驱动装置的设计与仿真傅 阳一2"3，闫 献1 ,吴瑞明】，杨礼康1 ,孙祝兵3,申慧敏"，朱康伍5(1.浙江科技学院机械与能源工程学院，浙江杭州310012；2.浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室，浙江杭州310023；3•浙江联宜电机有限公司，浙江 金华321000；4.上海理工大学机械工程学院，上海200093；5.上海航天控制技术研究所，上海201109)摘 要：提出一种音圈式电磁隔膜泵，通过分析音圈电磁执行器各部件，结合经验公式，建立了音圈电磁隔膜泵的理论模型；通过有限元软件COMSOL 分别建立了稳态和瞬态下的多物理场模型，探究了永磁体与线圈几何结构对音圈电磁隔膜泵执行器电磁力产生的影响，并对模型参数进行分析；通过比较模型和直动 式电磁执行器模型的电磁力特性和电流特性，验证了音圈电磁隔膜泵在降低功耗方面的有效性。
关键词：隔膜泵；有限元分析；音圈电磁；电磁执行器中图分类号:TH137；TH35 文献标志码：B 文章编号：1000-4858 (2021 )05-0114-06Design and Simulation of Elect/maanetie Driving Device foeVoice Coil Diaph/gm PumpFU Yang 1,2,3, YAN Xian 1, WU Rui-ming 1, YANG Li-kang 1, SUN Zhu-bing 3, SHEN Hui-min 4, ZHU Kdng-wu 5(1. School of Mechanicoi and Energy Engineering , Zhejiang University of Science and Technology , Hangzhou , Zhejiang 310012 ；2. State Key Laborato/ oC Fluid Power and Mechatronic Systems , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang 310023 ；3. Zhejiang Linin Motor Co., Ltd., Jinhua , Zhejiang 321000；4. School of Mechanicoi Engineering , University of Shanghai for Science and Technology , Shanghai 200093 ；5. Shanghai Institute of Aerospace Control Technology , Shanghai 201109)AbstracO : A voice coil elec/omaanetic diaphragm pump is studied in this papes. Based on the analysis of the voice coil elect/maanetic actuatos , combined with the empiricol formula , the theoreticol model of the voice coil Cec/omaane/ diaphraam pump is established. Then , the inOuenco of permanent maanets and coil geomet/ on theelect/maanetic force is studied by finite element method of COMSOL soft/aro in both steady and transient state.The performance of the electromaanetic force and current characte/stics bet/een the di/ctwcting electromaanetic actuatos and the p roposed model is compared. The results show that the proposed voice ceil electromaaneticdiaphragm pump has eCectivencs in reducing powes consumption.Key wordt : diaphragm pump , finite element analysis , voice coil electromaanetic , electromaanetic actuatos引言在现代工业应用上,隔膜泵作为液体泵送装置被 称作工业的“心脏”。
不同中间质量形式的双层隔振系统对比研究
图 ２ 整 体 式 中 间 质 量 双 层 隔 振 系 统 简 化 模 型 Ｆｉｇ．２ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｍｏｄｅｌｏｆｔｗｏｓｔａｇｅｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
ｗｉｔｈｉｎｔｅｇｒａｌｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｍａｓｓ
运用四端参数法求解整体式中间质量双层隔
振系统的传递率，隔 振 系 统 的 等 效 四 端 网 络 参 数
模型如图３所示。
图 ３ 整 体 式 隔 振 系 统 的 四 端 网 络 参 数 模 型 Ｆｉｇ．３ Ｆｏｕｒｐｏｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｄｅｌｏｆｔｗｏｓｔａｇｅｍｏｕｎｔｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈｉｎｔｅｇｒａｌｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｍａｓｓ
作用在振源及传递至基础的力和速度之间的
关系可用四端参数方程描述为
［ ］ ［ ］ ［ ］ 犉１ １ ｉω犕 ＝ 犞１ ０ １
熿１ ｉω
燀犓１ ＋ｉ犆１ω
０燄 １ ｉω犕１ · １０ １
燅
［ ］ ［ ］ 熿 １ ｉω 燀犓２ ＋ｉ犆２ω
０燄 犉２
熿犖１１
＝
１ 犞２ 燀犖２１
燅
犖１２燄 犉２ 。（２） 犖２２燅 犞２
式中：犓１＝犽１ ＋犽２；犓２ ＝犽３ ＋犽４；犖１１，犖１２，犖２１，
犖１２
ｉω犕１（犓２ ＋ｉ犆２ω －ω２犕１） ＝ （犓１ ＋ｉ犆１ω）（犓２ ＋ｉ犆２ω）＋
ｉω（犓１ ＋ｉ犆１ω）
，
（犓１ ＋ｉ犆１ω）（犓２ ＋ｉ犆２ω）
犖２１
＝
ｉω（犓２ ＋ｉ犆２ω －ω２犕１） （犓１ ＋ｉ犆１ω）（犓２ ＋ｉ犆２ω）＋
ｉω（犓１ ＋ｉ犆１ω）
，
（犓１ ＋ｉ犆１ω）（犓２ ＋ｉ犆２ω）
该隔振系统的动力学特性可以用矩阵方程表
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中图分类号： Ｈ１３１ Ｔ １．
文献标识码： Ａ
Ｄ 编码 ：０３６ ／ｉ ｎ１０ ３ ５２ １．５ ０ ＯＩ １ ． ９ ．ｓ． ６１ ３ ． ２０ ． ６ ９ ｊｓ ０ ０ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｍｕ ａｉ ｎ ｏ ｕ ｌ —ｔｇ ｔ ｅＶｉ ｒ ｔ ｎ Ｉｏ ａｉ ｎ ｓｇ ｎ ｉ ｌ ｔ ｆ ｏ Ｄｏ ｂ ｅ ｓａ ｅ Ａｃ ｉ ｂ ａ ｉ ｓ ｌ ｔ ｖ ｏ ｏ Ｓ ｓｅ ｓ ｄ ｏ ｉｅＣｏ ｌ ｏ ｏ ｙ ｔｍ Ｂａ ｅ ｎ Ｖｏ ｃ ｉ Ｍ ｔ ｒ
轻、 高加速 度 、 高速 度 、 快速 响应 、 力均匀 等优 良性 推 能 ， 时将 电能转 化 成直 线 或 者旋 转 运 动 而不 需 要 同
中间转 换 机 构 ， 振动 主动 控 制 系统 中得 到』‘ 的 在 泛
ｍｏ ｅ ｏ ｏ ｂ ｅ — ｓａ ｅ ｖ ｂ ａ ｉｎ ｉｏ ａ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ａ ｅ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ． ｂ ｏ ｄ ａ ｄ ａ ｔ ｅ ｖ ｂ ａ ｉ ｎ ｉｏ ａｉ ｎ ｓ ｓｅ ｕ ｉ ｇ ｄ ｌｆ ｒ ｄ ｕ ｌ ｔ ｇ ｉ ｒ ｔ ｓ ｌｔ ｙ ｔｍ ｒ ｓ ｌ ｅ Ａ ｒ ａ ｂ ｎ ｃ ｉ ｉ ｒ ｔ ｓ ｌｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓｎ ｏ ｏ ａ ｓ ｖ ｏ
摘 要： 介绍采用音 圈电机作 为振动主动控制作 动器的特点和工作 原理， 细分析并建立音 圈电机 的数学模型 ， 详 推导其传递 函数 。并针对双层隔振系统 ， 采用理论建模的方法 ， 立双 层隔振 系统的数学模型。 以位移传递率最小作 建 为研究分析 的 目标 ， 设计出一种宽频主动隔振系统， 并用 音圈电机 作为驱动器， 最后用 Ｍａｌ ／ｉ ｌ ｋ ｔ ｂＳｍｕｉ 进行仿真 ， ａ ｎ 仿真
ＶＣＭ ｓ ａ ｔ ａｏ ａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｅ ｏ ｈ ｏ ｌｔ ｅ ｎ ｍｕ ｄ ｓ ｌｃ ｍｅ ｔｔ ｎ ｍｉｓｂ ｌ ｙ ｉ ａｌ ，ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓｆｏ ａ ｃｕ ｔ ｒｈ ｓ ｂ ｅ ｅ ｉ ｎ ｄ ｆ ｒ ｔ ｅ ｇ ａ ｏ ｇ ｔｍｉ ｉ ｍ ｉｐ ａ ｅ ｎ ｒ ｓ ｓｉ ｉ ｔ．Ｆ ｎ ｌ ａ ｉ ｙ ｈ ｅ ｕ ｔ ｒ ｍ ｓ ｍｕ ａｉ ｎ ｂ ａｌ ｂ Ｓ ｍｕ ｉ ｋ ｓ ｏ ｔ ａ ｉ ｖｂ ａｉ ｎ ｉ ｌｔ ｎ ｓ ｓｅ ｏ ｅ ｓｖ ｒ ｏ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｖｂ ａ ｉ ｎ ｉｏ ａｉ ｎ ｉ ｌ ｔ ｙ Ｍ ｔ ／ ｉ ｌ ｈ ｗ ｔ ｈ ｓ ｉ ｒ ｔ ｓ ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｆ ｒ ｅ ｙ ｇ ｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｉｒ ｔｏ ｓ ｌ ｔ ｏ ａ ｎ ｈ ｔ ｏ ｏ ｏ ｏ ｉ ｔｅ ｒａ ｅ ｕ ｎ ｙｒｎ ｅ ｎ ｒ ｈ ｒ ｏ ｄ ｆ ｑ ｅ ｃ ａ ｇ ． ａ ｂ ｒ Ｋｅ ｒ ｓ： ｉ ｒ ｔ ｎ ａ ｄｗａ ｅ； ｃ ｉ ｅｖｂ ａ ｉｎ ｉｏ ａ ｉｎ ； ｙ ｗｏ ｄ ｖｂ ａ ｉ ｎ ｖ ａ ｔ ｉ ｒ ｔ ｌｔ ｏ ｖ ｏ ｓ ｏ ＶＣＭ ； ｒ ａ ｂ ｎ ｄ ｓ ｌｃ ｍｅ ｔ ｒ ｎ ｍ ｉｓ ｉ ｔ ｂ ｏ ｄ ａ ｄ； ｉｐ ａ ｅ ｎ ａ ｓ ｓ ｉ ｌ ｙ ｔ ｂ ｉ
Ａｂ ｔ ｃ ｓ ａ ｔ：Ｔ ｋｎ ｏｃ ｏｌｍｏｏ ＶＣ ｒ ａ ｉｇ ｖ ｉ ｃ ｉ ｅ ｔｒ（ Ｍ）ａ ｈ ｃ ａ ｒ ｏ ｃｉｅ ｖ ｒｔ ｎ ｉ ｌｔ ｎ ｓ ｓ ｍ， ｈ ｐ ｒｔ ｎ ｌ ｓ ｔｅ ａ ｔ ｔ ｆ ａｔ ｉ ａｉ ｓ ａ ｏ ｙ ｔ ｕ ｏ ｖ ｂ ｏ ｏ ｉ ｅ ｔｅｏ ｅａｏ ａ ｉ
２ １年 １ ０ ２ ０月
噪
声
与
振
动
控
制
第５ 期
文 章编 号 ：０ ６ １ ５ （０ ２０ ．０ ６０ １０ —３ ５２ １）５０ ２ —５
音 圈 电机 驱 动 的双 层 主动 隔振 系统 设 计 与仿 真
陈照波 ， 吕俊超 ，焦映厚
（ 尔滨 工业 大学 机 电工程 学 院 ，哈 尔滨 １００ ） 哈 ５０ １
随着航 天技 术 的发展 ， 密仪 器广泛 应 用 ， 电 精 机 耦 合 系 统振 动 对 航天 器 造 成 的负 面 影 响 日益 明显 。 设 备 和仪器 的精确性 对动 力学 环境 提 出 了更高 的要
计是 解 决主动 隔振 问题 的 关键 所在 。在 众 多的
作 动 器 中 ， 圈 电机 （ Ｃ 由于 具 有 体积 小 、 量 音 Ｖ Ｍ） 重
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