斯特林制冷机自适应主动振动抑制算法研究

空间机械制冷机产生的振动会影响空间探测仪器对探测目标的分辨率和定位精度,是制约制冷机空间应用的一个关键因素。为了降低斯特林制冷机在应用中产生的振动,将自适应主动振动抑制算法引入到系统中。分析了目前采用的主动振动抑制算法的原理和优缺点,表明该方法依赖于减振制动器传递函数,因而稳定性、收敛性受传递函数误差的制约。基于延迟补偿修正filter-X结构和仿射投影算法提出了自适应主动振动抑制系统,该系统由控制器、振动传感器组成。仿真结果显示,相比于常用的控制方法,摆脱了减振器传递函数误差影响的制约,稳定性、收敛性和鲁棒性更好。     

斯特林制冷机的自寻优前馈振动控制

研究采用自寻优前馈方案实现斯特林制冷机的主动减振。斯特林制冷机是提供空间大制冷量的最佳手段。从减轻重量、减小体积和功耗的角度出发,提出了一种基于前馈控制的主动减振方案,用直线电机推动一个质量平衡块以抑制制冷机的振动,并设计了控制器参数的在线自寻优算法,实现整套系统的全自动运行。该减振系统的控制算法由DSP实现,将制冷机的基频振动水平降低到原来的2.87%。     

低振动大冷量气动斯特林制冷机的设计与试验研究

介绍了一台由中国科学院上海技术物理研究所研制的低振动大冷量气动斯特林制冷机,该制冷机由直线型动磁压缩机和低振动的气动膨胀机组成。基于气动斯特林制冷机的机构特征,建立了相应的数值模型,通过大量的参数设计及热力学优化,得到了最优的制冷机结构尺寸。该制冷机经过了设计、制作及实验阶段,试验结果表明,实验样机在123 W交流电功输入下可达到80 K@6 W的制冷性能,比卡诺效率13.4%,此时冷指振动力仅为2.35 N。     

机械制冷机微振动固支测力修正

机械制冷机微振动固支测力结果的工程应用存在载荷值有误差和加载位置不明确两方面问题。基于动力学分析提出一种微振动固支测力修正方法,将测得的作用在测力台面几何中心的微振动力转化为作用在制冷机动子处的微振动力,实现了制冷机微振动力与其支撑结构刚度和质量解耦。修正所得的力频谱特性反映了制冷机实际输出的微振动力频谱特性,力的作用位置为制冷机微振动实际产生位置,解决了测力结果工程应用存在的问题,修正结果可应用于制冷机的微振动特性评估和微振动响应分析。     

机械制冷机微振动固支测力修正

机械制冷机微振动固支测力结果的工程应用存在载荷值有误差和加载位置不明确两方面问题。基于动力学分析提出一种微振动固支测力修正方法，将测得的作用在测力台面几何中心的微振动力转化为作用在制冷机动子处的微振动力，实现了制冷机微振动力与其支撑结构刚度和质量解耦。修正所得的力频谱特性反映了制冷机实际输出的微振动力频谱特性，力的作用位置为制冷机微振动实际产生位置，解决了测力结果工程应用存在的问题，修正结果可应用于制冷机的微振动特性评估和微振动响应分析。     

自由活塞斯特林制冷机动力吸振器设计及实验研究

自由活塞斯特林制冷机(FPSC)中动子组件高频运动,产生一定的整机振动力,会影响制冷机工作性能并限制其应用,因此减振技术是FPSC的关键技术之一。本文对一台280 K@300 W斯特林制冷机动力吸振器进行设计,包括减振弹簧型线设计、结构形式选择、三种型号吸振器的质量刚度匹配、模态分析以及扫频验证实验。模拟及实验结果显示,b型吸振器的固有频率设计值、模拟值、实测计算值分别为79.98 Hz、79.56 Hz、80.95 Hz,而实验值为77 Hz,误差分别为3.8%、3.3%、5.1%,质量比约为0.09,满足低振动及轻量化要求,为此,优选b型吸振器作为斯特林制冷机的减振方案。     

一种基于智能减振器的舰船机械设备主动减振系统研究

面向工程的需要研制了主被动复合、传感作动一体化的智能减振器。它基于传统的被动隔振结构,集成了主动执行机构、功率放大设备及高低通滤波器、加速度误差传感器及后续的放大和滤波电路,与脱机运行的主动控制器构成针对舰船机械设备的主动减振系统。基于该系统建立了柴油发电机组主动减振演示台架。整个台架通过4个智能减振器坐落在一块模拟船体结构的弹性钢板上,通过测量弹性钢板的振动情况来评价主动减振系统的减振性能。演示台架试验结果表明,智能减振器在800Hz以内的总振级有33dB以上的被动减振效果,在此基础上的主动控制对200Hz以内的多根线谱均有很好的控制效果,线谱最大有30.8dB的主动衰减量,200 Hz以内总振级的主动衰减量达到20dB。综合主被动减振的效果,智能减振器可以将演示台架的柴油发电机组0~800 Hz范围内的振动总振级衰减47.2dB以上。     

频率对4 K GM制冷机性能的影响

通过改变GM制冷机活塞的运行频率,实验测定GM制冷机的性能,通过实验结果分析GM制冷机冷头运行频率对其性能的影响。实验结果表明,在不改变制冷机结构参数的情况下,制冷机存在一个最佳运行频率0.84 Hz,即冷头电机运行转速为42 r/min。制冷机冷头型号不变,压缩机由6 k W换成3 k W压缩机进行驱动时,通过降低制冷机冷头运行频率发现:冷头电机转速由60 r/min转换成42 r/min时,在二级达到4.2 K时,制冷机可获得0.5 W的冷量,其效率与6 k W压缩机驱动时一致。     

关于客车空调压缩机减振问题的思考

对一款客车空调压缩机支架减振设计的失误进行分析。研究结果表明,客车空调系统中压缩机部位的振动主要来自2个方面：发动机振动通过皮带传递到压缩机;压缩机运转过程中自身产生的振动。皮带传递的振动可以通过减振弹簧吸收,压缩机自身产生的振动可以通过安装的橡胶减振块吸收。     

基于递归自适应算法的主动吸振模拟试验研究

本文利用一种电磁式主动吸振器 ,研制了一种组合式减振装置。针对柴油机振动的特点 ,开发了基于递归自适应算法 (RLMS)的自适应控制器 ,并在模拟柴油机台架进行了减振效果试验。试验结果表明该装置对低频复杂振动具有良好的控制效果。     

压缩机用电动机振动噪声研究现状

随着压缩机减振降噪技术的不断进步,电动机的振动噪声逐渐凸显,甚至有可能超过压缩机的振动噪声。本文结合压缩机用电动机的工作特点,描述了电动机振动噪声的产生机理和压缩机用电动机振动噪声控制技术,预测了压缩机用电动机减振降噪技术的发展趋势。     

螺杆制冷压缩机振动噪声控制技术研究

螺杆制冷压缩机的振动噪声问题是目前的研究热点,本文介绍了螺杆制冷压缩机振动噪声产生的机理,从机械振动噪声和气流脉动两方面总结了若干主流减振降噪方法和技术。螺杆制冷压缩机振动噪声的进一步改善,主要应在转子材料、转子型线、气流脉动抑制、主动振动控制和有源降噪等方面深入研究。     

基于递归逢适应算法的主动吸振模拟试验研究

本文利用一种电磁式主动吸振器,研制了一种组合减振装置。针对柴油机振动的特点,开发了基于递归自适应算法（ＲＬＭＳ）的自适应控制器,并在模拟柴油机台架进行了减振效果试验。试验结果表明装置对低频复杂振动具有良好的控制效果。     

一种应变式超低频微振动测试台

为了测试卫星太阳翼驱动机构低频、超低频区由机电耦合产生的微振动,发明了一种应变式超低频微振动六分量测试台,该测试台低频响应特性好,安装接口灵活。介绍该测试台的工作原理和动态标定方法,并对该测试台进行了线性度检验、固有频率测试以及动态测试误差检验。通过线性度检验可得:在100 N范围内的外力作用下,组成该测试台的八个双孔梁应变式力传感器的线性度相对误差在±3.4%以内;通过固有频率测试可得:该测试台在100 Hz内没有固有频率,不会通过结构耦合对被测微振动信号进行调制;通过动态测试误差检验可得:在频域上0~100 Hz范围内,该测试台对六个分量动态测试的相对误差在±9.6%以内,同时还可以得出该测试台对三个力分量和三个力矩分量的测试分辨率分别可达到0.01 N和0.001 N·m。     

船舶新型推力轴承集成减振系统纵振减振能力研究

以船舶推力轴承集成减振系统为背景,运用传递矩阵法建立减振系统与轴系纵向耦合模型,开展推力轴承非刚性支撑后轴系动态特性研究,重点分析集成减振系统对螺旋桨叶频及倍叶频的衰减能力,并结合试验室台架开展试验。结果表明:集成减振系统能够有效衰减推力轴承低频振动,加载线谱15 Hz衰减量达到14.4 d B;同时在推力作用下系统纵向位移满足轴系运行安全性,100 k N推力作用下位移约为0.4 mm。     

柴油机管道系统全主动吸振技术实验研究

针对柴油机管道振动的特点与规律,建立基于梳状滤波器的频域自适应控制器,形成频域自适应控制全主动吸振技术。在模拟管道台架上对此项技术减振性能进行实验研究,结果表明该技术具有良好的减振效果。     

基于ABAQUS圆柱壳减振装置振动特性研究

目的研究圆柱壳减振装置在货物包装中的振动特性。方法利用有限元软件ABAQUS对圆柱壳减振装置的材料属性进行精确建模,使用模态分析方法得到圆柱壳减振装置在径向、横向和周向的模态振型云图,以及所对应的固有频率,在此基础上研究减振装置材料的弹性模量和货物重力对减振装置振动特性的影响。结果减振装置的自振频率随着材料弹性模量和货物重力的增加而显著提高,结合具体实例将减振装置在无重力挤压下的最低自振频率由原先的11.25 Hz提高到19.51 Hz,在重力挤压下由19.51 Hz提高到31.24 Hz,避免了共振的发生。结论通过改变减振装置材料的弹性模量可以有效避开外部激励源的谐振载荷频率范围。     

斯特林型两级脉管制冷机的研制

介绍了斯特林型两级脉管制冷机的研发过程,设计并制造了1台采用对置的动磁式直线压缩机驱动的两级脉管制冷机.对制冷机系统进行了初步的试运行,试验表明直线压缩机可以正常工作,在充气压力1.6MPa、工作频率30Hz、输入电功率220W时,产生1.3左右的压比,由该压机驱动的二级脉管制冷机,第一级和第二级分别获得124K和45K的低温.     

星载制冷机隔振装置的设计与实验研究

制冷机广泛应用于空间红外遥感探测器中,其主要运动部件压缩机在工作过程中产生的微振动,是影响探测器正常工作的主要振源之一。基于松弛型阻尼器,设计制冷机多自由度隔振装置。对隔振装置的隔振性能进行仿真分析,同时,搭建隔振装置实验平台,完成隔振性能的实验研究。结果表明,设计的隔振装置在制冷机工频处的隔振效率达到94%以上,可以有效隔离制冷机在轨运行期间产生的微振动。同时,隔振系统的共振放大倍数小于7倍。研究结果对星载制冷机隔振装置的设计和工程应用具有参考意义。     

工作在液氮温区的闭合循环节流制冷机

通过对混合工质的研究,空调压缩机的改装,油分离器以及节流制冷器的设计,研制了一台闭合循环节流制冷机。由于采用了油润滑压缩机,因而该制冷机具有高可靠性,由于该制冷机的制冷部件（Ｊ－Ｔ制冷器）与运动部件（压缩机）采用柔性连接,因而该制冷机提供了低振动的冷源。