Page 253 - 《振动工程学报》2025年第11期

电压 电流 原始数据曲线
电压 电流

第 11 期 何军峰，等：面向大型结构振动抑制的小型轻质低功耗压电半主动实时控制系统 2711
时间
瞬时功率曲线 ogy，2024.

500 峰值功率: 423.12 mW [2] 张磊，任辉，樊伟，等. 大型柔性空间结构动力学与姿态
功率 / mW 300 瞬时功率 平均功率: 振动混合控制 [C]//第十九届全国非线性振动暨第十六届全
400
平均功率
200
峰值功率
国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集. 2023：216.
100
0 49.40 mW [3] 方昱斌，朱晓锦，高志远，等. 多输入多输出微振动系统
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
的 混 合 鲁 棒 自 适 应 控制 [J]. 控 制 理 论 与 应 用 ， 2024，
时间 / s
功率分布直方图 41（9）：1559-1568.
×10 5
5
FANG Yubin，ZHU Xiaojin，GAO Zhiyuan，et al. Hybrid
4 峰值功率: 423.12 mW
频次 3 最小功率: 3.28 mW robust adaptive control for multiple-input multiple-output
平均功率: 49.40 mW
2
功率波动: 85.15 mW micro-vibration system[J]. Control Theory & Applications，
1
2024，41（9）：1559-1568.
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 [4] 曹登庆，白坤朝，丁虎，等. 大型柔性航天器动力学与振
功率 / mW

动控制研究进展 [J]. 力学学报，2019，51（1）：1-13.
图 17 7.4 V 锂电池的电压电流、功率曲线与功率分布图
CAO Dengqing，BAI Kunchao，DING Hu，et al. Advances
Fig. 17 Voltage and current waveforms, power curves, and
in dynamics and vibration control of large-scale flexible space-
power distribution diagram of a 7.4 V lithium battery
craft[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechan-
4 结 论 ics，2019，51（1）：1-13.
[5] 谢丽蓉，严侣，吐松江·卡日，等. 基于特征判定系数的电
力变压器振动信号故障诊断 [J]. 电力工程技术，2024，
本文针对大型挠性结构的低频振动抑制需求，
43（3）：217-225.
设计了一种基于 SSDEI 技术的小型化半主动控制系
XIE Lirong， YAN Lyu， TUSONGJIANG·Kari， et al.
统， 并 通 过 STM32 微 控 制 器 编 写 了 自 适 应 注 能 算
Power transformer vibration signal fault diagnosis based on
法，通过实时感知 MFC 电压变化动态调节注能时
feature determination coefficient[J]. Electric Power Engineer-
间，解决了传统 SSD 电路依赖外部平台（如 dSPACE） ing Technology，2024，43（3）：217-225.
导致的体积大、功耗高问题。通过电流探头与示波 [6] 林晔，张晓鹏，胡骏，等. 压电智能结构拓扑优化研究进
器 采 集 锂 电 池 工 作 时 的 电 压 电 流， 计 算 可 得 该 控 展 [J]. 固体力学学报，2020，41（5）：391-408.
制 系 统 的 平 均 功 耗为 187.87 mW。 构 建 了 基 于 S- LIN Ye， ZHANG Xiaopeng， HU Jun， et al. Advances in
Function Builder 的 硬 件 驱 动 封 装 模 块 （ ADS8688、 topology optimization of piezoelectric smart structures[J].
DAC80508） ， 支 持 一 键 编 译 下 载 与 硬 件 在 环 监 控 。 Chinese Journal of Solid Mechanics，2020，41（5）：391-408.
[7] WU Y P，YUAN Q，REN K B，et al. Bidirectional energy-
结合 STM32CubeMX 图形化配置，减少底层代码开
controlled piezoelectric shunt damping technology and its
发量，显著提升算法部署效率。仿真结果表明系统
vibration attenuation performance[J]. International Journal of
在理想条件下具有优异的控制性能；试验结果表明
Mechanical System Dynamics，2024，4（1）：63-76.
系统在实际环境下仍能实现最大 59.78% 的振幅抑
[8] 张琛，熊庆，汲胜昌，等. 基于压电材料的变压器振动能
制率，显示出良好的工程应用潜力。未来针对驱动 量收集装置研究 [J]. 电力工程技术，2021，40（6）：173-
电压衰减问题，可以增加电荷补偿电路或采用高绝 178.
缘材料变压器，以维持非对称电压稳定性。针对当 ZHANG Chen，XIONG Qing，JI Shengchang，et al. Vibra-
前反激式变压器重量占比较大的问题，后续可以采 tion energy harvesting device for transformer based on piezo-
用高频磁性材料并且通过改变原副边的线径与匝数 electric material[J]. Electric Power Engineering Technology，
比还有气隙大小，以显著降低系统重量与体积，进一 2021，40（6）：173-178.
[9] LI C，SHEN L，SHAO J，et al. Simulation and experiment
步提升工程适用性。也可部署分布式 MFC 传感网
of active vibration control based on flexible piezoelectric MFC
络 与 多 机 通 信 模 块， 实 现 大 型 结 构 全 域 振 动 协 同
composed of PZT and PI layer[J]. Polymers，2023，15（8）：
抑制。
1819.
[10] ZOU W T， HU N D， YANG X， et al. Low-frequency
参考文献： broadband multidirectional vibration isolation by piezoelectric

smart platform with active control[J]. Journal of Low
[1] 李诗岚. 大型柔性天线结构的振动主动控制研究 [D]. 哈尔 Frequency Noise， Vibration and Active Control， 2023，
滨：哈尔滨工业大学，2024. 42（3）：1451-1465.
LI Shilan. Research of active vibration control of large flexi- [11] BENDINE K， WEI Y J， WANG X， et al. An improved
ble antenna structure[D]. Harbin：Harbin Institute of Technol- active damping of fan blade using piezoelectric MFC actua-