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。