应用于手持振动弹性成像探针的积极动态振动减振器(2)

图3：（a）振动隔离；（b）半主动隔振；（c）被动动态振动吸收（DVA）；(d)半主动DVA；（e）主动DVA

改变。这些最优控制方法的大多数提供了自动搜索主要性能的方式，且其减振系统提供最佳减振性能。然而起始时任然需要一个好的估计量，其不能从临床实践中获得。第二类地算法由解耦主系统控制律组成，不需要了解。这些方法用弹簧系统的特性吸收振动（零阻尼DVA）。

图4零阻尼DVA连接到主系统

图5主动DVA连接到主系统

主动DVA的两个组成装置是延迟谐振器（DR）【21】和比例积分控制器（PI）。DR是容易实现的，仅需要一个反馈系统。然而当电磁制动器产生控制力其工作频率同时受上限和下限的约束【22】。在描述新型PI控制器时，会给出零阻尼DVA的审查。

1.4零阻尼DVA。图4显示了一个零阻尼DVA连接到单自由度系统。装置的位

移x和激活力fe之间的传递函数是：

其中m,k,和b，分别代表主系统的质量，阻尼和刚度；ma，ka代表减震器的质量和刚度。拉普拉斯变换变量大写。

假设激振力fe有频率we，若有ka=mawe2，减震器系统可看做被调整的激振频率。方程（1）表明在此频率下x为0时，振动被完全吸收【10】。因此零阻尼DVA不是完全可信。也在系统中介绍了其他峰值响应频率。所以激振频率应根据被动DVA的设计保持在小的频率范围内。主动DVA采用额外的控制力来解决这个问题（图3（e））。

在下一节中，根据PI控制和单一反馈设计一个新设计。下一节提出手持装置的设计，且对系统的稳定性和瞬态响应进行分析。提供仿真实验结果，来验证方法理论和分析稳定性。 2 PI-DVA构想

为电磁制动器开发出PI控制的DVA(PI-DVA)。对于直观视图控制器，开始时我们假设一个简单的模型，即忽略动态执行器和架设 加速度从0平稳增加。结合图2（b）和图3（e），图（5）显示PI—DAV连接到主系统。有公式：

Kp和Ki分别是比例和积分增益系数；xa是吸振器的位置。把这个力当做控制命令，吸振器运动方程是：

经拉普拉斯变换：

根据方程（1）解（4）有

接下来添加动态执行器和过滤器。

2.1 PI-DVA电磁驱动器。因为线性电磁驱动器可以在低成本下提供很宽的频率，所以选择它提供控制力。表示有滤波器的控制器的方框图如图6所示。为了从加速度数据中获得速度数据，采用的一阶高通滤波器的0.5Hz按钮来消除低频偏移。在第一个控制力时消除高频成分（kp xa）。系统振动方程是：

??

I是电流强度，L和R是电感和直流电阻；Kf和Kp是制动器的力灵敏度和反电势常数。进行拉普拉斯变换：

图6 PI控制器框图 其中

和

分别是低通滤波器和高通滤波器。由

det|G(s)|?0得出特征方程：

其中：

而

若操作频率是s/w1p和whp??s??1，方程（11）和（12）可写为：

其中A'(s)定义为：

当要求实时调整时刻采用简化模型，在swept-sine励磁，和处理器是不很快，执行计算公式（11）和（12） 3系统稳定性

虽然PI控制器保证使减震器系统稳定，还是要研究组合系统的稳定性。动态方程写为：

进行拉普拉斯变换，得到：