7 2 智能隔振系统计算7 2、3 动力设备进行智能隔振设计时。其刚度单元一般可考虑刚质弹簧隔振器或空气弹簧 橡胶等，阻尼单元可根据需要设置粘流体阻尼器等,制动器可考虑压电陶瓷产品。空气压伺服型或线性电机制动器等 动力设备智能隔振体系的动力学方程可表示为 可依据数学计算方法.如Newmark方法等进行解析计算。也可应用现代计算软件，如MATLAB.SIMULINK等进行数值计算，精密设备在进行智能隔振设计时 其刚度单元和阻尼单元也可由弹簧隔振器及粘流体阻尼器构成 当隔振对象为超精密装置或者控制水平要求非常严格时。隔振单元可由空气弹簧类产品提供,当同时考虑地面输入环境激励时，精密设备智能隔振体系动力学方程可由下式表示 在动力设备隔振系统中 当设备与连接基础共同振动时 可按两级隔振体系进行计算,次级体系的振动参数可取地基的等效刚度和阻尼 在精密设备隔振系统中。当单级体系的减振频带等性能无法满足要求时.可采用两级或多级隔振体系 面向动力设备。振敏设备的两级智能隔振体系如图13 图14所示.图13.两级隔振主动控制体系图14。两级隔振半主动控制体系7 2,4，比例 积分,微分控制算法调节简单、易于实现、优先采用,比例.积分。微分控制器各部分的参数在隔振系统现场调试中确定 为单输入单输出 线性二次型最优控制算法需要精确的隔振系统模型 并且要求全状态反馈。控制设计较为复杂、当隔振系统的全部状态变量不能反馈时、可采用Kalman滤波器进行状态估计的线性二次型Gauss最优控制算法。实现多输入多输出，智能控制算法是采用模糊控制。神经网络控制和遗传算法等智能计算方法的控制算法,7.2,5,对e f 进行比例P。积分I和微分D运算.并将三类运算结果相加 得到主动控制力Fa,t PID控制器中各环节的作用如下,比例环节P。成比例的调节控制过程中的偏差e t 只要偏差产生.就会立即产生控制作用，以减小误差 积分环节I,主要的用途即是消除静差 以提高控制体系的无差度，积分作用的大小取决于Ti。Ti越小。积分作用越强。反之则越弱、微分环节D 反映偏差的变化速率,用于调节误差的微分输出,当误差突变时 可以及时进行控制 并且能够在偏差信号变得很大之前,在控制系统中引入一个早期的修正信号,从而加快控制系统的动作.减少调节的时间。以上三者.在PID控制过程中、通过组合各自优势 可以得到良好的控制性能,具体如图15所示，其中 r、t,在振动控制体系中指外界干扰力 位移 速度或者加速度等输入.y。t.指经过PID控制后的控制系统输出响应,可以是力 也可以是位移.速度或者加速度。图15、PID主动控制,数字控制系统多是采样控制.一般依据采样时刻的偏差来计算控制量 因此、本标准式，7、2，5 1、中的微分。积分项需要进行离散化处理、用一系列离散采样时刻kT代表连续时间t,以和式代替积分,以增量代表微分 具体如下.简便起见 将e，kT。简化表示成e、k，则可得离散的PID表达式如下.其中,Kp为比例系数。Ki为积分系数。Kd为微分系数。u。k、为第k采样时刻控制器的输出值，e，k,为第k采样时刻控制系统的偏差值。e。k.1。为第k 1采样时刻控制系统的偏差值 T为采样周期，7、2，7,在开展半主动控制设计时.先通过理论主动控制研究，获得最优主动控制力后。再根据式，7，2 7 1.进行等效半主动控制计算、使半主动控制最大程度地逼近.实现主动控制效果.