,通過驅(qū)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)質(zhì)量體快速向終端限位傳感器裝置移動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)終端限位傳感器 裝置時(shí),質(zhì)量體在慣性作用下繼續(xù)移動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)智能自適應(yīng)吸振器整體移動(dòng)一步;質(zhì)量 體在驅(qū)動(dòng)體的反向磁場(chǎng)力作用下慢回,重復(fù)快速向終端限位傳感器裝置移動(dòng)以及慢回的過 程,實(shí)現(xiàn)基于智能自適應(yīng)吸振器的位移輸出。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面,提供了一種基于上述智能自適應(yīng)吸振器的發(fā)電裝置, 被控對(duì)象的振動(dòng)通過智能自適應(yīng)吸振器的終端限位傳感器裝置,將振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能;和 /或
[0031] 被控對(duì)象的振動(dòng)通過智能自適應(yīng)吸振器的壓電傳感器裝置,將振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電 能。
[0032] 優(yōu)選地,所述終端限位傳感器裝置將振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能通過以下方式實(shí)現(xiàn):
[0033] 固定永磁體隨質(zhì)量體的振動(dòng)而振動(dòng),固定永磁體的振動(dòng)對(duì)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生勵(lì)磁場(chǎng), 并激勵(lì)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生勵(lì)磁電流;改變質(zhì)量體在彈性梁上的位置,當(dāng)質(zhì)量體與被控對(duì)象之間 共振時(shí),勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的電流強(qiáng)度最大。
[0034] 優(yōu)選地,固定永磁體隨質(zhì)量體的振動(dòng)而振動(dòng),固定永磁體的振動(dòng)對(duì)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生 勵(lì)磁場(chǎng),鐵磁體在勵(lì)磁場(chǎng)的作用下與導(dǎo)磁體之間形成閉合磁路,磁致伸縮體在閉合磁路的 交變磁場(chǎng)作用力下伸縮,所述壓電體在磁致伸縮體的伸縮作用力下產(chǎn)生電信號(hào);改變質(zhì)量 體在彈性梁上的位置,當(dāng)質(zhì)量體與被控對(duì)象之間共振時(shí),電信號(hào)強(qiáng)度最大。
[0035] 本發(fā)明提供的智能自適應(yīng)吸振器,其工作原理為:
[0036] 將框架體1及其所包含的所有部件作為一個(gè)整體的吸振結(jié)構(gòu)單元,那么該單元的 固有頻率將隨彈性梁6的剛度系數(shù)K改變而改變,而K值根據(jù)關(guān)系式K = 3EI/L3 (N/m),其 中I為截面二次矩(m4),E為彈性模量(N/m2),L為懸臂梁長(zhǎng)度(即電磁力發(fā)生器到質(zhì)量體 移動(dòng)至任一個(gè)位置時(shí)質(zhì)心之間的距離),可知?jiǎng)偠认禂?shù)K將隨L改變而改變,并且為L(zhǎng)的三 次方的倒數(shù)關(guān)系。因此,改變L的大小,可以非常靈敏的改變K,從而調(diào)節(jié)整體吸振結(jié)構(gòu)單元 的固有頻率。因此可以通過電信號(hào)產(chǎn)生的電磁力推動(dòng)滑動(dòng)永磁體3并通過電磁箝位裝置5 復(fù)合作用,將由滑動(dòng)永磁體3和電磁箝位裝置5組成的質(zhì)量體M,控制在在彈性梁上距電磁 力發(fā)生器2距離為任意L的位置上。從而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和改變吸振結(jié)構(gòu)單元的固有頻率以跟蹤 被控體的振動(dòng)頻率,可控的或自動(dòng)跟蹤被控對(duì)象的振動(dòng)頻率而實(shí)現(xiàn)共振吸振狀態(tài)。
[0037] 除此之外,在彈性梁6末端設(shè)置一個(gè)固定永磁體7,該固定永磁體7將隨著彈性梁 6上的質(zhì)量體振動(dòng)。因此,固定永磁體7將激勵(lì)勵(lì)磁線圈9產(chǎn)生勵(lì)磁電流。該勵(lì)磁電流信 號(hào)可以用于檢測(cè)固定永磁體7的振幅和頻率進(jìn)而監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)特性,當(dāng)質(zhì)量體與被 控對(duì)象之間處于共振狀態(tài)時(shí),電流強(qiáng)度最大,通過電流強(qiáng)度自傳感共振狀態(tài),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控 制。也可以用于將該點(diǎn)發(fā)電,而將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。另外,固定永磁體7振動(dòng)過程 中的位置往復(fù)變化,也對(duì)磁致伸縮體10產(chǎn)生了一個(gè)交變磁場(chǎng)激勵(lì),而產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)并 輸出力作用于壓電體12,使其產(chǎn)生壓電傳感信號(hào),或用于將振動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓電電能而發(fā)電。
[0038] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
[0039] 1、本發(fā)明通過調(diào)整懸臂梁的長(zhǎng)度L,即可準(zhǔn)確設(shè)置吸振器的固有頻率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì) 被控對(duì)象振動(dòng)的抑制。
[0040] 2、本發(fā)明可以通過終端限位傳感器裝置實(shí)時(shí)調(diào)整吸振器至與被控對(duì)象共振的狀 態(tài),當(dāng)質(zhì)量體移動(dòng)式,吸振器可以直接到達(dá)能夠處于共振狀態(tài)的位置,實(shí)現(xiàn)自傳感智能吸 振,調(diào)整更精密。
[0041] 3、通過壓電傳感器裝置采集到的電信號(hào)調(diào)整終端限位傳感器裝置的位置,實(shí)現(xiàn)吸 振位置的精確控制。
[0042] 4、由于被控對(duì)象的振動(dòng)頻率通常為多頻率的疊加,本發(fā)明提供的陣列整合裝置, 可以在每一個(gè)單元體內(nèi)調(diào)整彈性梁的剛度系數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多頻率疊加的振動(dòng)頻率進(jìn)行一 致。
[0043] 5、本發(fā)明中彈性梁可以采用直線電機(jī)的形式,克服了電磁的限制,使懸臂梁的長(zhǎng) 度L無(wú)限延長(zhǎng)。
[0044] 6、懸臂梁的長(zhǎng)度L即電磁力發(fā)生器到質(zhì)量體移動(dòng)至任一位置時(shí)的質(zhì)心之間的距 離,通過調(diào)整每一個(gè)單元體內(nèi)質(zhì)量體的質(zhì)心位置,從而可以改變整個(gè)陣列整合裝置的質(zhì)心。
[0045] 7、本發(fā)明還可以通過終端限位傳感器裝置和/或壓電傳感器裝置,將被控對(duì)象的 振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,由于振動(dòng)能的持續(xù)性,且會(huì)調(diào)整至處于共振狀態(tài),基于智能自適應(yīng)吸振 器的發(fā)電裝置具有更高的發(fā)電效率。
[0046] 8、本發(fā)明還可以利用質(zhì)量體移動(dòng)時(shí)的慣性,實(shí)現(xiàn)智能自適應(yīng)吸振器整體的位移輸 出,形成慣性位移驅(qū)動(dòng)裝置。
[0047] 本發(fā)明提供的智能自適應(yīng)吸振器、陣列整合裝置及其應(yīng)用,基于智能自適應(yīng)吸振 器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不僅能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的單一振動(dòng)實(shí)現(xiàn)精密抑制,還能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的多頻率 疊加振動(dòng)進(jìn)行精密抑制控制,通過結(jié)構(gòu)的特殊性還實(shí)現(xiàn)了質(zhì)心調(diào)整、慣性位移驅(qū)動(dòng)和發(fā)電 的應(yīng)用,適合在多領(lǐng)域推廣。
【附圖說明】
[0048] 通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0049] 圖1為本發(fā)明智能自適應(yīng)吸振器一種結(jié)構(gòu)示意圖;
[0050] 圖2為本發(fā)明智能自適應(yīng)吸振器工作狀態(tài)示意圖,其中:(a)為質(zhì)量體初始位置狀 態(tài),(b)為質(zhì)量體移動(dòng)狀態(tài),(c)為質(zhì)量體在移動(dòng)過程中任一位置固定狀態(tài);
[0051] 圖3為本發(fā)明智能自適應(yīng)吸振器電磁箝位裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖;
[0052] 圖4為本發(fā)明智能自適應(yīng)吸振器彈性體內(nèi)設(shè)置電磁鐵示意圖;
[0053]圖5為本發(fā)明慣性位移驅(qū)動(dòng)裝置工作狀態(tài)示意圖,其中:(a)為質(zhì)量體初始位置 狀態(tài),(b)為質(zhì)量體快速移動(dòng)至終端限位傳感器裝置狀態(tài),(c)為質(zhì)量體慢回至初始位置狀 態(tài);
[0054] 圖6為本發(fā)明智能自適應(yīng)吸振器另一種結(jié)構(gòu)示意圖;
[0055] 圖7為本發(fā)明智能自適應(yīng)吸振器陣列整合裝置的立方體陣列結(jié)構(gòu)示意圖;
[0056] 圖8為本發(fā)明智能自適應(yīng)吸振器的工作狀態(tài)示意圖。
[0057] 圖中:
[0058] 1為框架體
[0059] 2為電磁力發(fā)生器
[0060] 3為滑動(dòng)永磁體
[0061] 4為隔磁體
[0062] 5為電磁箝位裝置
[0063]6為彈性梁
[0064] 7為固定永磁體
[0065]8為鐵磁體
[0066] 9為勵(lì)磁線圈
[0067]10為磁致伸縮體
[0068]11為導(dǎo)磁體
[0069]12為壓電體
[0070]13為電機(jī)
[0071] 14為螺母
[0072]15為螺紋桿
[0073]16為滑竿
[0074] A為智能自適應(yīng)吸振器
[0075] B為被控對(duì)象
【具體實(shí)施方式】
[0076] 下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
[0077] 實(shí)施例1
[0078] 本實(shí)施例提供了一種智能自適應(yīng)吸振器,如圖1所示,包括:驅(qū)動(dòng)體、質(zhì)量體以及 彈性梁;其中:
[0079] 所述驅(qū)動(dòng)體設(shè)置于彈性梁的一端;
[0080] 所述質(zhì)量體可移動(dòng)地設(shè)置于彈性梁上,并在驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)力下沿彈性梁自動(dòng)往復(fù) 移動(dòng);當(dāng)質(zhì)量體移動(dòng)至與被控對(duì)象之間處于共振狀態(tài)的位置時(shí),