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一种由电力网络实现的半主动可变等效刚度和惯性装置( A semi-active variable equivalent stiffness and inertance device implemented by an electrical network )
D Ning H Du N Zhang Z Jia Y Wang
半有源器件由于其在控制系统中的优势得到了广泛的研究和应用。然而，为了满足复杂的应用，一些半主动器件需要能够控制多种力学性能，考虑到空间的限制，这很难用机械网络来实现。本文采用电网络和电磁装置代替机械系统研制了半主动可变等效刚度和惯量(VESI)装置。由于转动惯量和弹簧具有储能能力，在没有外部动力补偿储能的情况下对其力学性能进行动态控制会造成系统的不连续性，从而影响控制性能。为此，应用变阻尼(VD)装置与弹簧或惯量器串联，以获得可变的等效刚度或惯量性质。然后根据力-电流类比，设计了电学“VESI”网络来模拟力学VESI网络。采用变电系统的电磁装置可以获得VESI的力学性能，并通过实验进行了验证。通过控制两个电阻，所提出的器件的导纳的虚部可以改变到正相，也可以改变到负相。对VESI装置在汽车上的应用进行了调查和分析。针对VESI悬架车辆的振动控制和防侧翻问题，设计了一种半主动控制策略。仿真结果表明，所提出的半主动系统在垂向和侧倾方向均能显著提高减振性能；同时还可以减小车辆转弯时的侧倾角。此外，带有电网络的半主动式VESI装置具有安装和维护的优点。在实际应用中具有很大的潜力。
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