[讨论] 液压系统振动噪声的主动控制

cao

就液压系统振动噪声的主动控制问题，请各位朋友一起讨论学习．
可从以下三个方面阐述，但不限．本人先来一下，请批评指正．
1、        液压系统的振动噪声源及其机理！应该研究，这是根本．
2、        传统的抑制方法！下大力气，继续发展．
3、        已应用或将应用的主动控制方法：值得关注，促其前进．
     　　　　主动滤波器  消除动力源的压力波动
　　　　　管道的主动控制
　　　　　压电堆的阀与泵的有关利用

cao

大伙怎么不感兴趣啊，呵呵！
液压系统振动噪声控制与液阻悬置不相同，后者应是指采用液压及液压与其它作动器混合装置作为作动器的主动控制．
而前者，则是解决作动器本身的振动控制！
这两者结合在一起，还是个new idea　呢！！！

cao

气液缓冲技术是国际上一项先进的缓冲技术，最初应用于军用飞机起落架的设计，后转为民用。气液缓冲器即为应用该项技术研制出的一种以压缩空气的液压油为工作介质的吸收冲击能量的缓冲减震装置。气液缓冲器与弹簧、橡胶缓冲器相比，具有吸收冲击能量效率高，产生的反作用力小，使用寿命长等优点。

northeasterner

液压振动噪声的抑制应该是比较难的问题吧。
因为泵的噪声，阀的噪声，缸在运动转换时的噪声，好多都是没有办法抑制的。

ll_18301

液压系统的振动特性首先要分析透彻，振动谐波的频率分布模型、功率谱等，特点和规律分析好了，减振策略也就确定了。液压系统的振动特征我不了解，只说一下外行的看法。
被动减振简单、可靠性好，不需要额外提供能量，主动控制系统复杂，目前还有很多学术性问题。做工程的话，被动控制是最先要考虑的，被动控制不能满足要求的话再考虑主动减振，主动控制器方面如果能用经典控制设计的话，就不用现代控制理论。

如果作学术，主动减振是一个挑战性的课题，有很多问题需要解决，完全能做出博士论文，高会军也靠主动振动控制发了若干篇sound and vibration，马广富的一个博士也是靠板的振动滑膜控制在航天最牛的期刊AIAA-Guidance...发了一篇24页的长文。所以，主动减振发SCI完全可以的。
在方向的选择上大概有两种：一是主动振动控制，主要是薄板、矩形梁，因为他们可以建精确的数学模型，
  但就 压电陶瓷贴片发的SCI就海了去了， 目前还是方兴未艾，做的人还很多。二是主动隔振研究，这样可以避开振动源多，需要贴或预埋作动器太多的困难，作动器分布多而且耦合严重主要带来控制的挑战，因为带不确定性的强耦合多入多出非线性系统（coupling nonlinear MIMO uncertain system）的控制就太困难了，整个现代控制理论基本就针对它展开，所以用隔振平台把精密仪器同本体隔离，这样的隔振平台有两脚(bipod)  三脚 (tri-pod) 六脚(hexapod) 八角(octopod)等，怒前研究最多的是六脚（hexapod），又叫Stewart platform.

在作动器选择方面：
压电陶瓷作动器：响应速度快，分辨率高，线性化好，2000Hz没问题，但是作动力太小，大幅振动易饱和，目前用几十层的堆栈克服这个困难，但是没有放大的话，压电堆栈最多做到200微米的驱动位移。
形状记忆和金：响应速度慢，非线性回滞效应较明显，但是作动力大，机械特性较好。
磁滞伸缩、电磁驱动等作动器各有自己的特点。

要根据振动系统的特点和性能指标选择作动器。
如果振动系统的频率很低，能量又很大的话，形状记忆合金作动器是很好的选择，它在机翼主动振动控制方面应用很大，好像第一个神经网络控制系统就是在这方面做的（是不是第一个没有查找文献）。
如果振动频率很宽，能量又不是很大，压电陶瓷就可以了，这在航天上应用很多。

传感器的特点也很重要：用于测量振动的速度传感器、力传感器低频（<5Hz）噪声明显 ,低频振动要用位移传感器测量。

以上只是我自己的一些看法，不一定正确，请大家校正补充

[ 本帖最后由 ll_18301 于 2006-12-19 18:42 编辑 ]

cao

原帖由 ll_18301 于 2006-12-19 10:07 发表
液压系统的振动特性首先要分析透彻，振动谐波的频率分布模型、功率谱等，特点和规律分析好了，减振策略也就确定了。液压系统的振动特征我不了解，只说一下外行的看法。
被动减振简单、可靠性好，不需要额外提供能 ...

      讲得很好，非常正确！

      不过，我想补充一点的是：主动控制是个新热点，是个难点；液压系统可能各位也不是非常清楚，但是，将两者结合的可行性已经被证明，个人以为，目前的主动控制还应与相关方面扩展，或一定结合发展。各位完全有能力解决这样的问题，发表这样的SCI文章，共同进步！

marshal

液压系统！比如液压作动器，有其优点，但也具有相当大的缺点，有点是体积、质量相对小的作动力却较大。但是非线性问题相当严重。较难达到口良好的控制效果。所以我认为当今振动主动控制还是急需研制出好的作动器为好。

ll_18301

硬件的发展往往最能提高控制的效果，很多情况下都是硬件的落后导致控制的复杂。比如硬件的非线性特性，噪声（各个环节），制造误差等等都在加大控制的难度，

zhuofeng

这方面不是很懂，不过可以趁此机会跟大家学习学习

amoze

我认为，液压系统的振动和噪声控制主要在2个方面考虑：动力和管路，在气体系统中也是这样。
对于动力部分，如泵、电机等可以做单独的隔振，同时噪声也会减小。
针对管路，其振动和噪声主要是由于管路受到高压液体的激振而产生的，要想减少管路的振动，最好的办法是增加阻尼器，如粘滞阻尼，这在很多的国际、国内项目都有过应用，振动得到了控制，噪声也就没有了。
增加阻尼器，需要考虑管路的常规参数，如压力、温度、变形膨胀范围，安装则比较简单。

cao

原帖由 amoze 于 2007-2-9 12:46 发表
我认为，液压系统的振动和噪声控制主要在2个方面考虑：动力和管路，在气体系统中也是这样。
对于动力部分，如泵、电机等可以做单独的隔振，同时噪声也会减小。
针对管路，其振动和噪声主要是由于管路受到高压 ...

1）讨论很有深度；
2）欢迎继续在此方面进行讨论。谢谢！

尽看天下

伺服阀控制时候，为了减小静摩擦，克服死区和滞环的影响，所以使阀芯一直处于振动状态，这也是个噪声来源吧

cao

尽看天下 看透天下啊！
我亦认为是如此！

tjllsyl

ll_18301 回答的系统而有深度,Cao本身是不是做液压方面研究的?提出的问题很普遍!

cao

你是对的！
学习中……
欢迎常来……