主動隔振和混合隔振的區(qū)別

? ? ? ?振動系統(tǒng)包括三部分：振動源，振動傳播路徑及振動接受結(jié)構(gòu)。振動隔離指的是在振動的傳播途徑中加入適當?shù)脑?，以減小傳遞到接收結(jié)構(gòu)的振動強度。隔振技術(shù)普遍應用于土木、航空航天、精密制造與加工等領(lǐng)域。

? ? ? ?隔振是振動控制中研究應用廣的一項振動控制技術(shù)，大致分為被動隔振、主動隔振和主/被動混合隔振三類。被動隔振是在振動傳播途徑中加入被動元件，如彈簧，橡膠，空氣彈簧等，以減小傳遞到接受結(jié)構(gòu)的振動強度。結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、工作可靠、不需要額外消耗外界能源是被動隔振的突出優(yōu)點。鑒于此，被動隔振在工程中得到了普遍的應用。

? ? ? ?隨著科學技術(shù)的不斷飛速發(fā)展，人們對結(jié)構(gòu)的承載能力和振動控制精度提出了更高的要求：目前大型化、低剛度與柔性化是航天器結(jié)構(gòu)的一個重要發(fā)展趨勢。

? ? ? ?這些大型模塊化的空間站、太陽能電池板、衛(wèi)星天線、光學系統(tǒng)及其支撐體結(jié)構(gòu)、空間機械臂等，要在相當長的時間內(nèi)保證極高的運行精度；未來的人類社會對制空天權(quán)的爭奪將會愈演愈烈，空天軍的作戰(zhàn)空域在外層空間，對武器平臺的精度和穩(wěn)定度有著很高的要求，特別是激光平臺等光機電一體系統(tǒng)需要對微米級的振動進行控制，因而對環(huán)境及系統(tǒng)本身振源的振動控制要求很高。

? ? ? ?近年來的精密儀器隨著其功能的不斷豐富，越來越趨向大型化，甚至已經(jīng)有了總重量超過10噸的裝置，由于裝置的不斷大型化，要將裝置本身的固有頻率維持在高水平已經(jīng)變得很困難，因此就算以往根本不成問題的低頻振動也受到了影響，這些將給傳統(tǒng)的被動結(jié)構(gòu)及振動控制方法帶來嚴峻的考驗，必須開發(fā)能夠承受大的工作載荷并且對于低頻振動也能有優(yōu)異隔振性能的主動隔振系統(tǒng)。

? ?? ? 同被動隔振技術(shù)相比，主動隔振特別是對低頻區(qū)和共振區(qū)振動的隔離具有明顯的優(yōu)勢。開始將其應用于某些大型的空間結(jié)構(gòu)減振上，同時主動隔振技術(shù)特別適用于對微小振動的控制，普遍地用于精密儀器的隔振。

? ? ? ?主動隔振是在被動隔振的基礎(chǔ)上，加入能產(chǎn)生滿足一定要求的作動器，或者用作動器代替被動隔振裝置的部分或全部元件，根據(jù)所檢測到的振動信號，應用一定的控制策略驅(qū)動作動器，從而達到抑制或消除振動的目的，它特別適用于超低頻隔振和高精度隔振。

? ? ? ?主動隔振技術(shù)有著悠久的歷史，可以追溯到18世紀，用離心擺調(diào)節(jié)蒸汽機轉(zhuǎn)速和縱擒機調(diào)節(jié)鐘表周期的應用中。從上世紀50年代起，主動控制減振取得三項技術(shù)突破，即實現(xiàn)機翼顫振的主動阻尼，提高了飛機航速；磁浮軸承控制離心機轉(zhuǎn)子成功，創(chuàng)造出分離鈾同位素的新工藝；主動隔振提供超靜環(huán)境，保證慣導系統(tǒng)滿足核潛艇和洲際導航的精度要求。

? ? ? ?真正使用電子技術(shù)進行主動振動控制開始于60年代，因此之后的十幾年成為主動振動控制發(fā)展的重點突破階段。從70年代起人們開始普遍探索主動振動控制在各個工程領(lǐng)域應用的階段。80年代后主動振動控制技術(shù)在抑制航天結(jié)構(gòu)振動控制、精密設(shè)備或精密產(chǎn)品加工中的振動控制、高撓性土木工程結(jié)構(gòu)振動控制以及車輛半主動振動控制方面得到了普遍的應用。

? ? ? ?主動隔振器主要由受控對象、作動器、控制器、測量系統(tǒng)和能源組成，其發(fā)展主要決定于作動器、控制器和隔振結(jié)構(gòu)的發(fā)展。主動隔振按形式可分為完全主動隔振和主動/被動混合隔振。由于完全的主動隔振結(jié)構(gòu)較復雜、需消耗大量的能源，因而限制了它的應用?；旌细粽窬C合了主被動隔振的優(yōu)點，有著更大的發(fā)展空間。

? ? ? ?混合隔振是20世紀80年代發(fā)展起來的綜合被動隔振和主動隔振技術(shù)的新型隔振技術(shù)，也被稱為一體化振動控制，混合控制或者組合控制。它將主動控制和被動控制兩種控制手段在結(jié)構(gòu)中同時應用、相互融合，綜合了被動隔振和主動隔振的優(yōu)點，彌補了各自缺點，以期達到隔離整個頻率范圍內(nèi)振動的效果。其本質(zhì)特點是同時采用主、被動控制手段,通過主、被動隔振系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計，以較低的成本在寬頻帶范圍內(nèi)隔離振動的傳遞，并保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，較好地滿足工程需要。

? ? ? ?振動的主、被動控制可以用動力學方程和系統(tǒng)的狀態(tài)方程等數(shù)學模型描述，這些模型形式不同但內(nèi)容統(tǒng)一，并可以相互轉(zhuǎn)化，這為混合隔振系統(tǒng)分析和設(shè)計提供了有利條件。國外在混合隔振技術(shù)方面起步較早，做了許多研究，并且在開發(fā)新型混合隔振元器件方面做了大量的工作,申請了許多專利。

? ? ? ?相比較而言，我國在混合隔振方面的研究相對較晚，并且主要集中在航天、精密機床和工程建筑等領(lǐng)域。混合隔振系統(tǒng)設(shè)計的實質(zhì)就是被動隔振系統(tǒng)和主動控制系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計，它將給隔振結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了新的更高的要求。