[发明专利]多维主动控制减振装置和方法

权利要求书

1.一种多维主动控制减振装置，其特征在于：它包括外盒，和置于外盒中用于放置待减振物体的内盒；外盒上设有三个维度方向的加速度传感器；内盒设有顶面、底面和侧面，内盒的底面与外盒之间、内盒的侧面与外盒之间分别连接有主动控制减振器，主动控制减振器的数量和方向保证：所述的加速度传感器的每个维度方向上，至少有一个主动控制减振器；

本装置还包括微处理器和减振器驱动器，微处理器用于接收所述的加速度传感器的信号，分别分析每个维度方向的振动状态，计算每个维度对应的主动控制减振器的减振方案，分别通过减振器驱动器驱动对应的主动控制减振器；

所述的微处理器具体按以下步骤进行分析：

S1、利用加速度传感器实时采集外盒在三个维度方向的振动信号；

S2、分析振动信号，判断各维度方向的振动强度和频域特性；

S3、依据预设的内盒中待减振物体的振动标准，评定振动状态，确立各维度方向的主动控制减振器的最优参数；

S4、将最优参数转换为控制信号，输出至对应的主动控制减振器驱动器，调节主动控制减振器。

2.根据权利要求1所述的多维主动控制减振装置，其特征在于：所述的三个维度方向为正交坐标系的X轴、Y轴和Z轴，其中Z轴与外盒的底面垂直，X轴和Y轴分别与外盒的侧面垂直；

所述的内盒的底面与外盒之间均布有若干个与Z轴相互平行的主动控制减振器；所述的内盒的侧面与外盒之间分别连接有2个X轴正方向、2个X轴负方向和2个Y轴正方向的主动控制减振器。

3.根据权利要求1所述的多维主动控制减振装置，其特征在于：所述的主动控制减振器为压电陶瓷减振器，压电陶瓷减振器包括上夹板、下夹板和连接在上下夹板之间的第一弹簧；还包括压电材料块和控制电源，压电材料块的两侧分别通过摩擦材料块与上夹板固定连接，压电材料块的底部通过第二弹簧与下夹板连接，压电材料块的长度由所述的微处理器通过减振器驱动器控制控制电源的电压值通过负压电效应调节。

4.根据权利要求1所述的多维主动控制减振装置，其特征在于：所述的主动控制减振器为磁流变减振器，磁流变减振器包括上夹板、下夹板和连接在上下夹板之间的第一弹簧；还包括存贮在弹性套筒中的磁流变弹性体和控制电源，弹性套筒的上下安装有带有励磁线圈的夹板，夹板的上部与上夹板固定连接，夹板的下部通过第二弹簧与下夹板连接；所述的磁流变弹性体的刚度和阻尼由所述的微处理器通过减振器驱动器控制控制电源的电压值通过磁流变效应调节。

5.根据权利要求1所述的多维主动控制减振装置，其特征在于：所述的主动控制减振器为电流变减振器，电流变减振器包括上夹板、下夹板和连接在上下夹板之间的第一弹簧；还包括存贮在弹性套筒中的电流变弹性体和控制电源，弹性套筒的上下安装有电极板，电极板的上部与上夹板固定连接，电极板的下部通过第二弹簧与下夹板连接；所述的电流变弹性体的刚度和阻尼由所述的微处理器通过减振器驱动器控制控制电源的电压值通过电流变效应调节。

6.利用权利要求1所述的多维主动控制减振装置实现的减振方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、利用加速度传感器实时采集外盒在三个维度方向的振动信号；

S2、分析振动信号，判断各维度方向的振动强度和频域特性；

S3、依据预设的内盒中待减振物体的振动标准，评定振动状态，确立各维度方向的主动控制减振器的最优参数；

S4、将最优参数转换为控制信号，输出至对应的主动控制减振器驱动器，调节主动控制减振器。