外文翻譯---反饋控制消除機(jī)械振動(dòng)-其他專業(yè)-wenkub
2023-01-30 09:24:03 本頁面
【正文】 器的模擬電路來使用。這篇文章介紹了機(jī)械振動(dòng)電機(jī)的建模和參數(shù)辨識(shí)，控制器性能規(guī)格的發(fā)展， LQG 控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)測試所產(chǎn)生的控制系統(tǒng)。(Feedback control for canceling mechanical vibrations) 反饋控制消除 機(jī)械振動(dòng) 摘要 線性二次高斯（ LQG）控制 被 用于主動(dòng)取消振動(dòng)。振動(dòng)電機(jī)的建模是以理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集為基礎(chǔ)的。在實(shí)驗(yàn)測試中，一些閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題被發(fā)現(xiàn)，并就這些問題提出了一種解釋。降低機(jī)械振動(dòng)使用戶的舒適和安全 得到了改善，而且通過減少磨損使產(chǎn)品的可靠性和耐用性都得到了提高。第三項(xiàng)任務(wù)是利用反饋控制技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)控制器，從運(yùn)動(dòng)傳感器接收到輸入信號后，該控制器將對電機(jī)輸出一個(gè)控制信號來抵消振動(dòng)。前三個(gè)任務(wù)在本文中進(jìn)行介紹。在電機(jī)的外殼安裝一個(gè)加速計(jì)來檢測物體的振動(dòng)。 振動(dòng)電機(jī)（圖 1），由一個(gè)物塊 1m （代表外部電機(jī)外殼）和內(nèi)部懸掛的 2m構(gòu)成的模型來表示。 圖一 振動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖 電動(dòng)機(jī)對作用于（不依賴頻率反饋的） 1m 上的交流干擾力作出響應(yīng)。而在非常高的頻率下， 1m 的速度和位移接近于 0，并且沒有力通過懸掛傳遞給 塊 2m 。在高頻下，這個(gè)路徑消失，因?yàn)槲灰坪退俣融吔?0。假設(shè)系統(tǒng)當(dāng)前處于控制器有效地頻率下。所以，閉環(huán)系統(tǒng)具有“虛質(zhì)量”，這是一個(gè)頻率的函數(shù)，他能實(shí)現(xiàn)的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于開環(huán)質(zhì)量。首先，電機(jī)放置在一個(gè)厚的而且高度兼容的海綿中，使它從工作臺(tái)上孤立出來，近似成為一個(gè)自由的部署空間。有了這個(gè)設(shè)置，阻抗最大值的出現(xiàn)轉(zhuǎn)移到 51HZ，所以： srmkw /10222 ??? （ 2） 整個(gè)電機(jī)的質(zhì)量為 Kgmm ?? 。假定干擾力有一個(gè)零值，那么下面的大小關(guān)系會(huì)在高頻時(shí)保持。 通過上一節(jié)對測量方式的描述，對狀態(tài)空間模型將作如下定義： 1m 的位置為1? ， 1m 的速度為 2? ， 2m 的位置為 3? ， 2m 的速度為 4? ， 1m 的加速度為 y 。某些重新界定狀態(tài)變量的的雙變量模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如如圖2所示，由 11 m?? 相對于 2m 的位置， 12 m?? 相對于 2m 的速度， 1my? 的加速度。這些加強(qiáng)筋板可以消除一個(gè) 共振，并減少其他一些共振的振幅，但是一些突出的共振依然存在。 三、控制器的設(shè)計(jì) A、性能標(biāo)準(zhǔn) 幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被選擇來評價(jià)控制器的設(shè)計(jì)。其次，電機(jī)漂移在任 何頻率下都不應(yīng)該過高，以避免限制懸掛物的運(yùn)行。根據(jù)圖形顯示，很明顯，通過控制極低的頻率干擾，該控制器不會(huì)浪費(fèi)能量。最后，閉環(huán)的穩(wěn)定性應(yīng)該是健全的，以使物理參數(shù)的變化（或建模誤差）合理化。這個(gè)虛擬狀態(tài)的真實(shí)與預(yù)計(jì)輸出收斂于 0。增廣將在下一節(jié)進(jìn)行更詳細(xì)的介紹。這種方法在高頻共振時(shí)沒有提供足夠的衰減?？柭鼮V波器的設(shè)計(jì)參數(shù) R ， W 和 V （干擾輸入矩陣和噪音的干擾和協(xié)方差矩陣的過程中）被初始化到 G ， 1 和 1，其中 G是干擾輸入矩陣 。 DCNDrRCCQdtNuRuuQdtruDuCdtruyJTTTTT?????????????? ??? ?,)2())(()(200 02222???? （ 6） 系統(tǒng)的閉環(huán)方式通過調(diào)整標(biāo)量參數(shù) W 和 r 來操作。通過恢復(fù)更多的卡爾曼濾波響應(yīng)，降低 r （控制能源成本）也可以增大噪聲帶寬。 決定通過在如圖 4 所示的控制輸入序列添加一 個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)來增強(qiáng)廠模型。 圖 4 帶有增強(qiáng)模型的閉環(huán)系統(tǒng) 對許多增強(qiáng)反應(yīng)進(jìn)行了探討。其中一個(gè)加強(qiáng)產(chǎn)生了一個(gè)明顯的有用的結(jié)果，在一個(gè)狹窄的頻帶干擾響應(yīng)驟降到了 40dB。此循環(huán)可以用于強(qiáng)化控制設(shè)計(jì)過程，以減輕該頻率范圍內(nèi)的干擾。 圖 5 增強(qiáng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng) D、控制器設(shè)計(jì)分析
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