振动控制技术现状与进展
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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。因此，目前主要适用于测试领域，需要更高的频率范围、更低的推力和更高的波形扭曲要求。虽然电振表现在在拉力上做得越来越大，现在可以达到35吨，但当拉力超过10吨时，这些电振子的优势并不明显，不同的因素越来越多，成本也越来越高。与此同时，电动振动器的工作原理决定了振动试验中不可避免地会产生表面散射现象，某些军事产品是不可能的。因此，在这种情况下，试验必须使用电动液压振动器进行。
2.电液振动台。电动液压振动台是一种常见的振动试验机。他的工作是使用电动液压伺服阀，使用液压传动装置来产生振动刺激。例如,对于小型模拟脉冲可以达到36 287公斤,速度可达9米/秒,在低频时可能得到更多的震动。高强度的电动液压振动平台比具有相同推力的电动振动平台便宜，特别是在激发了4536公斤以上之后，电动液压振动器和电动振动器的价格将会大不相同。在移动中，电动液压振动器可以在25到6米之间，普通的电动液压振动器可以在51到152毫米之间。电动液压振动器使用的频率范围可达0赫兹- 1000赫兹，推力为几百吨或更多。这些电动液压振动平台的好处使它在振动试验中发挥了重要作用，特别是在汽车、工程、装甲汽车、船只和其他具有广泛应用前景的行业。然而，由于近年来越来越多的振动试验需要对结构或建筑进行全面的测试，这与电动液压振动器的存在无关。但是电动液压振动器和电动振动器具有低频率特征，顶部有两个频率，波动畸变很大，但近年来随着控制技术的发展。水力伺服器等关键工具的发展极大地提高了范氏电流体动力振动器的频率，减少了形状的扭曲。与公司的电动液压振动器一样，波动电台的频率范围可能高达1000赫兹，扭曲程度几乎和电子振动器一样。与近年来的电动振动器一样，电话和液体桌也在大力发展多轴振动，在国外建造了许多带有三度自由度的振动器，其中一些是向同一个方向重建的。目前，该国还没有解决一些关键技术，比如频率范围，在国内很难达到100 Hz。此外，国家一级的控制主要是模拟控制机制，国际一级的数字控制机制。因此，该国的高生产率完全依赖于进口。
3.多轴振动装置由两个基本类别组成:多轴激发和多轴振动器。到目前为止，已经开发出成功的多轴振动器，由多个单轴振动器(或振荡器)组装而成，其显著优势之一是可以充分利用单轴振动器的成熟技术，从而降低系统的成本。柜台一个轴向振动励磁装置振动可以分为两类:电子液体燃料和电力的使用范围主要是低频振动试验,其中大多为100 hz的频率,以及试验条件的平均频率通常为500
hz - 2万赫兹。多轴多轴振荡器比电动更容易操作，成本相对较低，但也有电动液压单轴振动器的优势。振动试验受到产品试验和相关技术领域的发展要求的刺激，因此，为了满足发展需求，必须根据不同相关学科研究的先进知识发展振动试验水平。作者认为目前领域考验,除了进一步扩大的领域已经得到研究结果集中注意下列领域研究在未来。
二、展望
1.振动试验——从正弦试验到扫描频率，随机试验到目前的测试——随着测试产品复杂性的增加而变得更加复杂，这使得振动的条件更加复杂。因此，它对振动测试的要求越来越高，并要求恢复真实振动环境。然而,目前实施试验年表复苏,只是轻轻振动信号,服从高斯分布的随机信号,满足某些倾斜优势不可能重现在任意时间信号的真正意义。因此，长期的研究方向将继续是恢复任意、平稳和随机信号的时间。真实模拟物理振动环境试验通常更为广泛应用于汽车大规模结构性挑战和地震工程领域经常需要大推力和高频率声音振动设备,允许在这个领域被广泛使用电动液压振动器。系统有更高的非线性控制系统有很大影响,所以部分样本更为复杂,需要进一步研究。至于我国控制振动试验,关于远低于国际水平,所以这方面满足各种领域所需更积极研究和内部振动控制水平提高。
2.多轴振动控制系统传统振动试验一般采用单轴振动试验，即单轴振动试验.环境振动试验在一个轴上连续进行，而测试设备是通过传统的单轴电或电液振动器，但实际的振动环境往往是多轴的，例如，在结果仍受单轴振动试验的情况下，即使在多点平均控制等情况下，对于大型结构的系统级测试，在试验过程中，对试验结构的可靠性仍存在不确定性问题，因此近年来提出了进行试验的建议多轴振动试验，但目前多轴振动试验存在一些技术问题需要解决，振动试验领域的研究人员需要进一步研究。与单轴振动试验系统一样，大自由度多轴振动试验系统主要由振子、控制器、试块组成，但将相位与单轴振动稳定性进行比较，多轴振动振动激励设备尚需改进，主要可分为两个领域：新型材料的应用、随着新材料成本的降低，可以广泛应用于大型振动装置的建造和性能的提高。随着大型磁性材料成本的降低，大型永久性振动器可能具有简单的结构，节能高可靠性。功率放大器将使用更多的数字和模块化电路，其体积越来越小，效率越来越高。应用新的控制方法，随着控制技术和相关技术的发展，可以实现更复杂的控制算法，这将提高多轴振荡的控制精度，使多轴多轴振动试验系统能够应用于更广泛的领域，振动工作控制是一门复杂的学科，结合振动、控制、计算机、机器、信号处理、土木工程等，它的形成和发展与社会生产和科技进步的需要密切相关。
回顾了上世纪40年代以来研究振荡工作各方面的实验历史，重要的是使他们在研究工作与实际生产需求紧密结合的情况下，迅速发展，以及相关学科创新的有效融合，回首过去，明确自己的发展路径和突出问题，以及在振动装置领域与我们的研究人员进行科学讨论，为我们的振动控制技术的发展做出了更重要的贡献。
参考文献：
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