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、