中文标题：基于压电作动器的准零刚度混合系统隔振设计

英文标题：Hybrid Vibration Isolation Design Based on Piezoelectric Actuator and Quasi-zero Stiffness System

来源期刊：电子与信息学报

基金项目：国家自然科学基金(62203146)，黑龙江省自然科学基金(PL2024F013)，黑龙江省重点研发计划(JD2023SJ18)

作  者：杨柳^{1, 2} 赵海洋¹ 赵坤¹ 程佳佳¹ 李东洁^{1, 2}

作者单位：1. 哈尔滨理工大学自动化学院 哈尔滨 150080
2. 大学黑龙江省复杂智能系统与集成重点实验室 哈尔滨 150080

摘  要：低频振动对于精密仪器有着不容忽视的危害，通过弹簧的特殊排列可以实现近零刚度的非线性力学特性，不仅能够显著提高低频隔振效果，而且对于高频率的振动也有一定的隔离效果。然而，基于准零刚度的纯被动系统在动态响应上存在局限性，对振幅的依赖较大。因此，该文提出一种压电作动器的准零刚度混合主被动隔振系统，通过主动控制调节，从而增强混合系统整体的动态性能。首先，搭建基于压电作动器的准零刚度混合系统，由线性弹簧组成的准零刚度装置作为被动隔振装置，压电作动器作为主动隔振装置；其次，提出了一种改进的Bouc-Wen(B-W)模型，通过逆模型对其迟滞非线性进行补偿，对隔振对象施加精准的主动控制；最后，建立系统的动力学方程，对外界振动采用带Luenberger的滑模观测器的自适应滑模控制，提高系统的隔振性能。通过隔振控制实验验证，相比于单一被动隔振装置隔振效果提高35%左右。

全文链接： https://jeit.ac.cn/cn/article/doi/10.11999/JEIT250310