[发明专利]一种非线性隔振与抗冲击控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种非线性隔振与抗冲击控制系统及方法，系统包括：隔振系统，隔振系统包括：一个或多个电磁作动器、支承架和一个或多个位移传感器，以及依次连接的信号调理电路、控制器和功率放大器，电磁作动器由差动控制的上下两个电磁铁组成，每个电磁铁中间设置一个位移传感器，位移传感器均与信号调理电路连接，功率放大器与每个电磁铁的线圈连接；电磁作动器用于通过协同工作产生的电磁力对支承架进行悬浮支承。本发明所提供的系统及方法，通过高静低动控制器控制电磁作动器对支承架的吸引力大小，调整支承架的轴向位移，进而可以在兼顾静承载力的同时保证优异的隔振与抗冲击性能。

主权项

1.一种非线性隔振与抗冲击控制系统，其特征在于，包括：隔振系统，所述隔振系统包括：一个或多个电磁作动器、支承架和一个或多个位移传感器，以及依次连接的信号调理电路、控制器和功率放大器，所述电磁作动器由差动控制的上下两个电磁铁组成，每个电磁铁中间设置一个位移传感器，所述位移传感器均与所述信号调理电路连接，所述功率放大器与每个电磁铁的线圈连接；所述控制系统还包括：第一设计模块，用于根据不同的振动与冲击载荷工况，设计具有高静低动特性的力‑位移非线性动力学特性曲线，确定第一位移范围δ的大小和微分环节分段数量j，分段参数组λη(η＝1,2,...j‑1)的值；第二设计模块，用于根据电磁作动器的数量和支承架与载荷质量之和,得到单个电磁作动器所需承担载荷质量；第一设置模块，用于根据所述力‑位移非线性动力学特性曲线中的系数，设置高静低动控制算法中的增益环节函数表达式fp(e)；第二设置模块，用于根据工程应用的阻尼比需求，设置所述高静低动控制算法中的微分环节中微分参数组kdη(η＝1,2,...j)的值或设置所述高静低动控制算法中的微分环节函数表达式fd(e)；写入模块，用于将设置好的高静低动控制算法编程写入至所述隔振系统的控制器内，形成高静低动控制器；所述电磁作动器用于通过协同工作产生的电磁力对所述支承架进行悬浮支承；所述位移传感器用于采集所述支承架的轴向位移信号，并将所述轴向位移信号输入所述信号调理电路；所述信号调理电路用于将所述轴向位移信号从模拟量转化为数字量并输入所述高静低动控制器；所述高静低动控制器用于将接收的轴向位移与参考位置比较后得到偏差值，根据所述增益环节函数表达式fp(e)与所述微分参数组kdη(η＝1,2,...j)，或与所述微分环节函数表达式fd(e)计算并生成相应的控制信号，并将所述控制信号输入所述功率放大器；所述功率放大器根据所述控制信号产生控制电流，控制所述电磁作动器对所述支承架的吸引力大小，调整所述支承架的轴向位移。