本技术领域为振动控制技术,介绍一种具有电磁转换常数调节功能的自适应电磁减振系统及其操作方法。该系统由多级电磁换能器构成,用于产生控制力;电路模块则包含一系列连接的可充电电源,以实现电磁转换常数的动态调整,从而优化减振效果。
背景技术
动态载荷带来的振动危害广泛,包括降低车辆的舒适度、地震和台风造成的基础设施损坏坍塌等。为保护主体结构,降低动态载荷所引起的振动,各类减振技术营运而生。减振技术主要包括被动减振、半主动减振和主动减振三类。其中,主动减振是通过传感器收集的信息,根据收集的信息采用控制算法计算最优控制力,并通过执行器施加控制力进行减振。相比于被动减振和半主动减振,主动减振减振效果最佳。然而,传统的主动减振系统结构复杂,能耗高,在减振领域仍未被广泛采用。
近年来,在结构减振领域,电磁减振方法收到越来越多的关注。与传统的减振装置相比,电磁减振系统具备许多独有的优势:(1)在减振过程中可通过电机将机械能转化为电能,并通过连接电路将电能进行存储。(2)电磁减振系统的力学性能可通过电路元件(即电路阻抗)进行有效调节。
目前,电磁减振系统中的关键器件-电磁换能器多采用市场上现有的永磁电机,其电磁转换常数固定,当主体结构的工况发生变化时,外部激励会有很大的波动,导致电机感应电动势波动范围大。然而,电磁减振系统中的电路模块需要相对稳定的电压保持正常功能,这种矛盾对电磁减振系统的设计造成很大局限。因此,使用固定电磁转换常数的电磁减振系统难以适用于复杂多变的实际应用场合。
实现思路