1.一种电磁力与重力复合驱动的全主动吸振系统,其特征在于:电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2),所述电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)电连接有耦合动力学主动控制系统(3);所述耦合动力学主动控制系统(3)用于接收减振对象的振动信号,然后控制电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)电路各时间点通入电流的大小产生抵消激励力抑制减振对象的振动;电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)产生电磁力与重力相互配合协调工作,在沿着重力方向实时产生惯性力抑制减振对象的振动;当在电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)中通入控制电流时,产生方向向上、幅值大于重力的电磁力,惯性力向上,以抵抗向下的激励力;当在电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)中断开控制电流时,电磁力消失,在重力作用下产生向下的惯性力,以抵抗向上的激励力;这样通过输入电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)的电流,即控制惯性力对抑制减振对象的振动;
其中,所述电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)包含外框架定子(6),外框架定子(6)内安装有动子铁芯(4);动子铁芯(4)的顶部和/或底部通过机械弹簧元件(7)与外框架定子(6)相连;动子铁芯(4)上缠绕有动子控制线圈(5);动子控制线圈(5)通电与断电时,动子铁芯(4)处于不同的位置;
所述耦合动力学主动控制系统(3)包含信息采集模块(8)、振动特征识别模块(9)和耦合动力学模块(10);所述信息采集模块(8)用于采集减振对象的振动信号;振动特征识别模块(9)用于对采集的振动信号进行处理得到振动特征频率、幅值及相位;耦合动力学模块(10)用于根据振动信号的振动特征频率、幅值及相位控制动子控制线圈(5)各时间点通入电流的大小,产生抵消激励力抑制减振对象振动;所述动子铁芯(4)外圆圆周上设置有凸起的动子齿,所述外框架定子(6)内部圆周上也设计有凸起的定子齿; 当动子控制线圈(5)断电时,动子齿与定子齿处于不同的高度,当动子控制线圈(5)通电时,动子齿和定子齿之间相互吸引,使得动子铁芯(4)位置出现变化所述电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)安装于被控振动系统(1)的外围;所述被控振动系统(1)包括安装台(11),安装台(11)与地面或基础之间连接有弹簧(12)和阻尼器(13);
所述电磁力与重力复合驱动的全主动吸振系统的使用方法,如下:
步骤一、通过耦合动力学主动控制系统(3)中的信息采集模块(8)将减振对象的振动信号采集进入系统,振动特征识别模块(9)和耦合动力学模块(10)对振动信号进行处理,计算出对应的动子控制线圈(5)的控制电流,实现对吸振器的实时控制;
步骤二、根据计算得到的控制电流控制动子控制线圈(5)中是否通入电流,以及各时间点各个时间点是否对动子控制线圈(5)通入电流,以及通入电流的大小,控制外框架定子(6)与动子铁芯(4)出现相对运动,产生与减振对象的振动相反的抵消激励力;
根据动子控制线圈(5)中是否通入电流,所述电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)产生状态1和状态2;
状态1:在动子控制线圈(5)中通入电流,电磁力克服重力,所述外框架定子(6)上的定子齿与所述动子铁芯(4)上的动子齿彼此吸合,且一一对应;
状态2:断开动子控制线圈(5)中的电流,重力克服机械弹簧元件回复力做功,所述外框架定子(6)上的定子齿与所述动子铁芯(4)上的动子齿不再吸合,所述动子铁芯(4)和动子控制线圈(5)产生静变形;
通过控制动子控制线圈(5)中的电流通断,使所述电磁力与重力复合驱动的吸振系统(2)在状态1和状态2中反复切换,产生主动惯性力对被控振动系统(1)进行主动振动控制。