外文翻譯---反饋控制消除機(jī)械振動-其他專業(yè)(參考版)
2025-01-23 09:24本頁面
【正文】 盡管這個控制器可以提供一些有益的性能，但可能還存在其他 一些控制器，他們可以在更寬的頻率變化范圍內(nèi)提供優(yōu)良性能，且對表面安裝的動態(tài)敏感度更低。這可能會大大增加廠模型的復(fù)雜性，并可能導(dǎo)致截然不同的控制器設(shè)計，以及一個完全不同的性能實現(xiàn)范圍。閉環(huán)系統(tǒng)在一些表面變得不穩(wěn)定的趨勢是一個重要問題。在這項設(shè)計中， k 在系統(tǒng)不穩(wěn)定之前會以約 的系數(shù)增加。 閉環(huán)系統(tǒng)能夠強(qiáng)烈的減小 k ，增大 d 。該頻率上限的實施要滿足這樣一個要求：在高頻共振下，回率要低于 1。盡管峰值可以放置在 100~400HZ的任意位置，但是設(shè)定的狹窄的頻帶有效的限制了它的用處。 盡管如此，表面虛質(zhì)量有一個復(fù)平面軌跡，而不是一個固定的質(zhì)量，這就導(dǎo)致了虛擬質(zhì)量軌跡與原始軌跡的重合，表明了閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。由于電機(jī)不能被安裝到一個完全剛性的表面，所以電機(jī)與表面的連接可以看作是彈簧和阻尼器模型。乍一看，這似乎違背了那些附加質(zhì)量提高系統(tǒng)魯棒性的數(shù)據(jù)顯示。顯然，干擾的二次諧波依然可見。 一個遠(yuǎn)小于 240HZ 的信號依然可見。當(dāng)控制回路關(guān)閉時，信號幾乎就消失了。干擾的獲得是來源于一個電動剃刀在 120HZ 時的振動。被虛擬質(zhì)量軌跡避免的原點通過閉環(huán)系統(tǒng)配置得到了加強(qiáng)。探索控制器的性質(zhì)時，可以指出，被奈奎斯特軌跡包圍的 1點與被虛擬質(zhì)量軌跡包圍的原點相吻合。虛擬質(zhì)量的相沒有改變。 為了能夠得到一個大的動態(tài)變化范圍，虛擬質(zhì)量的幅度在每個頻率以 r39。盡管數(shù)據(jù)在這里沒有介紹，但是 LQG控制器的分析表明電機(jī)漂移在任何頻率下不要被過高的期待，同時也表明傳感器噪聲不應(yīng)該被過度放大。這是由于增強(qiáng)系統(tǒng)提供的回路成形，而不是因為規(guī)范性的設(shè)計。在 LQG控制器所具有的任何頻率下，電機(jī)施加的最大力只有干擾力的 ，而在極點配置控制器的頻率下，確是干擾力的 。極點配置控制器的曲線作為對比用虛線表示。最大衰減（最大虛擬質(zhì)量）的頻率可以通 過改變動態(tài)增強(qiáng)頻率來設(shè)置。閉環(huán)系統(tǒng)虛擬質(zhì)量的最大值出現(xiàn)在 120HZ 處，為 92Kg（相當(dāng)于Nsm // 2 的頻率響應(yīng)幅度）。 120HZ 處的大衰減在閉環(huán)響應(yīng)中是非常明顯的。 圖 6 LQG控制頻率響應(yīng) 電機(jī)加速度輸入干擾的閉環(huán)頻率響應(yīng)如圖 7 所示。在這項設(shè)計中，控制器已調(diào)整為在 120HZ 處提供最大的響應(yīng)。圖 6 所示為總控制器（增強(qiáng)系統(tǒng)系列的LQG 控制器）的開環(huán)頻率響應(yīng)。 圖 5 增強(qiáng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng) D、控制器設(shè)計分析 當(dāng) 觀察前面描述的各種性能的折衷措施 時，性能指標(biāo) W 和 r 值是多方面的。添加的高頻動態(tài)衰減可以防止結(jié)構(gòu)共振，實際模型的低頻衰減則可以防止控制器調(diào)解低頻干擾。此循環(huán)可以用于強(qiáng)化控制設(shè)計過程，以減輕該頻率范圍內(nèi)的干擾。被用于增廣的傳遞函數(shù)是： ? ?? ?srsrsssssHnnnnnn/240/801)/2()/(1)/2()/()(2211222221121????????????????????? （ 7） 這些動態(tài)有一個頻率響應(yīng)幅度 40HZ，在 120 HZ 時達(dá)到共振高峰 60dB,而在高頻率時會驟降至 40dB。其中一個加強(qiáng)產(chǎn)生了一個明顯的有用的結(jié)果，在一個狹窄的頻帶干擾響應(yīng)驟降到了 40dB。每個增廣矩陣的類型、特點，如頻率特性，以及 LQG 參 數(shù)都是通過獲得有用的閉環(huán)響應(yīng)來操縱的。 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。除了將 r 設(shè)定為與輸入增廣矩陣 aB 相等外， LQR 和卡爾曼濾波的性能指標(biāo)再次被使用。 決定通過在如圖 4 所示的控制輸入序列添加一 個動態(tài)系統(tǒng)來增強(qiáng)廠模型。但是所獲得的成果幾乎可以等于那些使用極點的。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。盡管如此
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