Page 88 - 《振动工程学报》2025年第8期
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1728 振 动 工 程 学 报 第 38 卷
图 10 PSAPS 的最优力传递率
Fig. 10 Optimal force transmissibility of PSAPS
传递率是因为优化计算残留的微小数值误差。当
然，在实际应用中，由于各种干扰因素的存在，主动
控制很难将反作用力衰减到 0。图 10（b）为图 10（a）
图 11 PSAPS 的最优控制电压与电流
的低频部分，可以看出，在 50~200 Hz 范围内，力传
Fig. 11 Optimal control voltages and currents of PSAPS
递率也可以再减小 1~3 dB，在此频域范围内可以实
现有限的低频控制能力。在 50 Hz 以下，力传递率 传递率衰减并不明显。即所设计的 PSAPS 在进行
与 PSAPS 的被动控制方式下的力传递率几乎不变。 低频主动控制时，无法满足所需功率需求，因此不能
这也说明了该方案难以对低频进行主动隔振。但 进行有效的低频振动控制。而在 237 Hz 之后，4 个
是，文献［17‑21］应用改进的主动控制算法对直升机 压电叠堆的驱动电压与电流没有同时到达上限，此
桨叶通过频率（约 20 Hz）进行主动隔振，也能够取 时该撑杆具有将反作用力衰减到 0 的隔振潜力。
得优良的控制效果。这是因为其实验室下的边界条 本 研 究 针 对 500~2000 Hz 范 围 的 直 升 机 齿 轮
件比真实工况下的边界条件更弱，此时方案的最优 啮合噪声的抑制问题，所以该 PSAPS 的隔振频率范
隔振性能在低频上会有更好的效果。 围完全可以满足该应用需求。
图 10 中的最优力传递率即应用主动控制之后，
主动与被动混合振动控制的最优控制效果。主动控
4 参数影响分析
制算法的创新只能使隔振效果趋近于最优力传递
率，但是因为误差的存在，其并不能达到最优力传
4. 1 橡胶材料阻尼损耗因子影响分析
递率。
为了分析图 10 中产生最优力传递率变化趋势 以图 7 中的 PSAPS 模型与边界条件为基础，研
的原因，图 11 给出了 4 个压电叠堆的最优控制电压 究橡胶材料阻尼损耗因子对 PSAPS 进行主动控制
与电流。 时所需的驱动电压与电流的影响。其他参数设置如
从图 11 中可以看出，在 236 Hz 以下时，各个压 下：激振力幅值设置为 20 N；反作用力设置为 0，即
电叠堆的驱动电压均达到了最大值 200 V，驱动电 此时振动得到了完全衰减，橡胶材料阻尼损耗因子
压的范围限制了隔振性能的提升，因此图 10 中的力 分 别 为 0、 0.05、 0.15。 具 有 不 同 阻 尼 损 耗 因 子 的
