一种基于反激式变压器的压电半主动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于反激式变压器的压电半主动控制装置，涉及振动半主动控制技术领域，能够解决直流电压源电路构造复杂、不能与控制电路共地等问题，简化了自适应调节电压增幅大小的实现难度。本发明专利技术包括：压电元件粘贴在被控结构上并与振动半主动控制电路连接；振动半主动控制电路，用于控制压电元件两端的电压幅值及相位，振动半主动控制电路包括：一个反激式变压器、一个直流电压源、三个模拟电子开关和至少两个二极管；开关控制信号发生模块由微控制器和模拟开关驱动模块组成；其中，直流电压源用于向反激式变压器原边输入电能，反激式变压器用于向压电元件输入电能，输入电能的时序由模拟电子开关控制。本发明专利技术适用于半主动振动控制。于半主动振动控制。于半主动振动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于反激式变压器的压电半主动控制装置


[0001]本专利技术涉及振动半主动控制
，尤其涉及一种基于反激式变压器的压电半主动控制装置。

技术介绍

[0002]振动在自然界中普遍存在，但大多数的振动对结构有害。振动控制技术中的主动控制系统体积庞大且耗能多，被动控制环境适应能力较差，因此半主动控制在很多场合成为首选方案。其中，基于压电材料的半主动控制方法是在压电主动和被动控制技术的基础上发展起来的，具有代表性的是一种基于同步开关阻尼技术的半主动振动控制方法即SSD技术(SSD:Synchronized Switch Damping)。基于SSD技术的半主动振动控制方法又有很多种，其中最具有代表性的有三种：短路同步开关阻尼技术(SSDS)、电感同步开关阻尼技术(SSDI)和电压同步开关技术(SSDV)。
[0003]在上述的三种压电半主动振动控制方法中，SSDI技术比SSDS技术的振动控制效果好，当SSDV技术中选取合适的外加电压源的大小，其控制效果比SSDI技术又好很多，但若是外加电压源的选择不合理，则系统将会出现稳定性的问题。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于反激式变压器的压电半主动控制装置，其特征在于，其主要的组成部分包括：压电元件、振动半主动控制电路和开关控制信号发生模块；所述压电元件粘贴在被控结构上并与振动半主动控制电路连接；所述振动半主动控制电路，用于控制所述压电元件两端的电压幅值及相位，所述振动半主动控制电路包括：一个反激式变压器、一个直流电压源、三个模拟电子开关和至少两个二极管；所述开关控制信号发生模块由微控制器和模拟开关驱动模块组成；其中，所述直流电压源用于向反激式变压器原边输入电能，所述反激式变压器用于向所述压电元件输入电能，输入电能的时序由所述模拟电子开关控制。2.根据权利要求1所述的基于反激式变压器的压电半主动控制装置，其特征在于，每一个模拟电子开关包括：电压翻转控制开关组和能量注入控制开关；其中，所述电压翻转控制开关组，所述电压翻转控制开关组包括：第一N沟道MOS管和P沟道MOS管，并用于控制振动半主动控制电路工作实现压电元件的电压翻转动作；所述能量注入控制开关包括：第二N沟道MOS管，并用于调节注入反激式变压器的电能大小。3.根据权利要求1所述的基于反激式变压器的压电半主动控制装置，其特征在于，所述反激式变压器还包括：第一副边线圈、第二副边线圈和原边线圈，第一、第二副边线圈的同名端相同且与所述原边线圈相反；所述原边线圈用于将直流电源的电能转化为磁场能并存入反激式变压器；第一、第二副边线圈用于将磁场能转化为电能，并在电压翻转过程中将电能注入所述压电元件以提高翻转电压的幅值。4.根据权利要求1所述的基于反激式变压器的压电半主动控制装置，其特征在于，所述开关控制信号发生模块还包括控制信号反馈模块；所述控制信号反馈模块，用于实时获取被控结构的振动位移；所述微控制器，用于处理控制逻辑并产生开关控制信号；所述模拟开关驱动模块，用于根据微控制器输出的控制信号驱动相应的电子开关断开或闭合。5.根据权利要求1所述的基于反激式变压器的压电半主动控制装置，其特征在于，所述振动半主动控制电路主要包括：电压翻转回路和能量注入回路两部分；其中，所述电压翻转回路包括：所述第一N沟道MOS管、P沟道MOS管、第一整流二极管、第二整流二极管以及反激式变压器的第一、第二副边线圈；所述第一整流二极管的阳极与所述压电元件的一个表面连接，第一整流二极管的阴极与所述反激式变压器的第一副边线圈的同名...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴义鹏，刘轩，季宏丽，裘进浩，虞丽塬，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：