A stiffness controlled positive stress electromagnetic vibration platform and its control method, which is characterized by the positive stress electromagnetic vibration platform including the vibration platform, the base and the cantilever beam supporting structure connecting the vibration platform and the base, and the positive stress electromagnetic actuator fixed between the platform and the base, and the positive stress electromagnetic action. A cross mass block, an actuating rod, a combined spring, and a pretightening device are connected in turn; the positive stress electromagnetic actuator is arranged symmetrically around the cross mass block; the lower end of the vibration platform is mounted on a guide sleeve to make a vertical movement along the guide sleeve; the present invention is a positive stress electromagnetic vibration platform, according to the capacitive type. The displacement sensor monitors the displacement signal of the vibration platform. Through the positive stress electromagnetic actuator, it produces the electromagnetic positive stress proportional to the vibration displacement, and compensates with the elastic force of the spring in series, and realizes the control of the elastic force and the stiffness of the vibration system. The invention has compact structure, wide frequency band range, convenient installation and simple operation.
【技术实现步骤摘要】
一种刚度可控的正应力电磁式振动平台及控制方法
本专利技术涉及主被动振动控制
,具体设计一种刚度可控的正应力电磁式振动平台及控制方法。
技术介绍
在振动工程环境中,对于结构振动的控制,采用被动抑制方法难以达到预期的控制效果,而主动控制技术对于振动抑制相比被动控制具有明显优势。音圈电机作为一种线性驱动原件,其作动行程大、无滞后、驱动电压低、无传动间隙,在振动主动控制中应用广泛。但是,当被控对象质量较大,需要保持大作动行程时,需要较大电流产生所需输出力,导致该驱动方式即使工作于准静态条件下也将产生较大的功耗,并且线圈发热严重。由于振动控制对象应用需求对功耗存在限制,使得基于音圈电机驱动方式的振动平台往往只能具备较小的整体结构刚度,抗过载能力较差,无法满足较大结构刚度的需求。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种刚度可控的正应力电磁式振动平台及控制方法,该机构结构紧凑、安装方便,输出力密度大,响应速度快。为达到以上目的,本专利技术采用如下技术方案:一种刚度可控的正应力电磁式振动平台,包括振动平台1、底座2和连接振动平台与底座的悬臂梁支撑结构3,还包括固定在底座2与振动平台1之间的四个正应力电磁作动器4以及监测振动平台1振动位移的电容式位移传感器5;所述四个正应力电磁作动器4围绕十字形质量块10呈对角两两分布,十字形质量块10中心通过螺纹安装有作动杆11,作动杆11与振动平台1通过弹簧13连接,弹簧13上端连接与振动平台1通过螺纹连接的预紧装置14,作动杆11外套有固定在振动平台1下端的导向套筒12,作动杆11和导向套筒12限 ...
【技术保护点】
一种刚度可控的正应力电磁式振动平台,其特征在于:包括振动平台(1)、底座(2)和连接振动平台(1)与底座(2)的悬臂梁支撑结构(3),还包括固定在振动平台(1)与底座(2)之间的正应力电磁作动器(4)以及监测振动平台(1)振动位移的电容式位移传感器(5);所述四个正应力电磁作动器(4)围绕十字形质量块(10)呈对角两两分布,十字形质量块(10)中心通过螺纹安装有作动杆(11),作动杆(11)与振动平台(1)通过弹簧(13)连接,弹簧(13)上端连接与振动平台(1)通过螺纹连接的预紧装置(14),作动杆(11)外套有固定在振动平台(1)下端的导向套筒(12),作动杆(11)和导向套筒(12)限制振动平台(1)只能沿竖直方向运动;振动平台(1)四周的悬臂梁支撑结构(3)限制振动平台(1)在水平方向的自由度。
【技术特征摘要】
1.一种刚度可控的正应力电磁式振动平台,其特征在于:包括振动平台(1)、底座(2)和连接振动平台(1)与底座(2)的悬臂梁支撑结构(3),还包括固定在振动平台(1)与底座(2)之间的正应力电磁作动器(4)以及监测振动平台(1)振动位移的电容式位移传感器(5);所述四个正应力电磁作动器(4)围绕十字形质量块(10)呈对角两两分布,十字形质量块(10)中心通过螺纹安装有作动杆(11),作动杆(11)与振动平台(1)通过弹簧(13)连接,弹簧(13)上端连接与振动平台(1)通过螺纹连接的预紧装置(14),作动杆(11)外套有固定在振动平台(1)下端的导向套筒(12),作动杆(11)和导向套筒(12)限制振动平台(1)只能沿竖直方向运动;振动平台(1)四周的悬臂梁支撑结构(3)限制振动平台(1)在水平方向的自由度。2.根据权利要求1所述的一种刚度可控的正应力电磁式振动平台,其特征在于:所述正应力电磁作动器(4)包括C形固定铁芯(6)、励磁绕组线圈7、永磁铁(8)和运动铁芯(9);励磁绕组线圈(7)缠绕在C形固定铁芯(6)的上下两端,永磁体(8)水平安装在C形固定铁芯(6)的中间,与C形固定铁芯(6)保持同一平面;运动铁芯(9)与永磁体(8)通过橡胶垫块连接并位于C形固定铁芯(6)的开口处,并与C形固定铁芯(6)开口处两端构成气隙(15),运动铁芯(9)的外端与C形固定铁芯(6)开口处上下端面平齐。3.根据权利要求1所述的一种刚度可控的正应力电磁式振动平台,其特征在于:所述底座(2)上通过螺栓固定安装电容式位移传感器(5)。4...
【专利技术属性】
技术研发人员:张丰,徐明龙,马国亮,田征,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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