分类号:U27;U4610710- 2009122042

硕 士 学 位 论 文

变质量动力吸振器及其控制策略研究

房祥波

导师姓名职称高强 教授申请学位级别工学硕士学科专业名称车辆工程论文提交日期年 月 日论文答辩日期年 月 日学位授予单位长安大学

Study of Tuned Vibration Absorber Based on

Variable Mass and It’s Control Strategy

A Dissertation Submitted for the Degree of Master

Candidate: Fang Xiangbo

Supervisor: Prof. Gao Qiang

Chang’an University, Xi’an, China

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本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。

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论文作者签名： 年 月 日

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论文作者签名： 年 月 日

导 师 签 名： 年 月 日

摘 要

自适应动力吸振器通过调整自身参数改变固有频率，跟踪外界激励频率，带宽。通过改变调整自身固有本提出了一种新的吸振器—变质量动力吸振器通过在传统吸振器中引入一个液体箱作为变质量单元，其中液体体积，就可以改变吸振器质量固有频率，

本论文研究内容如下：

(1)研究二自由度系统振动理论研究了传统动力吸振器原理包括定点设计理论及吸振器参数优化，并通过仿真分析了参数变化对吸振器减振效果的影响。

(2)提出了新型变质量动力吸振器，研究了变质量动力吸振器工作原理，建立动力学模型运动微分方程。根据运动微分方程，建立了Simulink仿真模型，对变质量动力吸振器减振性能进行仿真研究，分析了其有效带宽。

(3)搭建实验系统，对变质量动力吸振器减振性能进行了实验研究。选择一个玻璃瓶作为变质量单元，通过改变玻璃瓶内水的体积改变吸振器质量及固有频率，以实现对外界激振频率的追踪，从而达到最优减振效果。实验结果表明，随着质量的变化，吸振器可以在8.125Hz~9.297Hz范围内使主系统振动减小约14dB，说明相对于传统动力吸振器，所设计的吸振器能够获得较大的有效带宽。

(4)为解决使用吸振器后，主系统出现新的共振峰，从而可能增大主系统振动的缺点，提出了一种新的基于规则的变质量动力吸振器控制策略。通过仿真和实验研究了所提控制策略的减振效果。结果表明，使用新控制策略后，吸振器不仅能够在较宽的频带上明显减小主系统振动，而且能够有效防止主系统出现共振，因而具有重要的工程应用价值。

关键词：振动控制，动力吸振器，自适应动力吸振器，变质量动力吸振器，吸振器控制Abstract

Vibration is a common phenomenon in nature and our life, but in most cases it is harmful, so it is significance to do research on vibration control technologies which can suppress vibration and reduce the harmful effect vibration causes. There are many kinds of methods to reduce vibration, a commonly used method among which is tuned vibration absorbers(TVAs). TVA, especially adaptive tuned vibration absorbers(ATVAs), are widely used not only because they