[发明专利]一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座

权利要求书

1.一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座，其特征在于：包括底座(1)、普通弹簧(3)、推拉杆A(4)、支承件(5)、推拉杆B(6)、推拉杆C(7)、外侧形状记忆合金弹簧A(8)、外侧形状记忆合金弹簧B(9)、外侧形状记忆合金弹簧C(10)、内侧形状记忆合金弹簧A(12)、内侧形状记忆合金弹簧B(13)、内侧形状记忆合金弹簧C(11)、滑块A(14)、滑块B(15)、滑块C(16)、电源与PID控制系统(17)、导轨A(19)、导轨B(20)、导轨C(18)和中心轴(21)；其中，所述底座(1)为圆槽状结构，所述中心轴(21)竖直固定设置于底座(1)顶部中央位置处，所述中心轴(21)底部与底座(1)侧壁之间沿圆周方向等距设置有水平方向上的导轨A(19)、导轨B(20)和导轨C(18)，所述导轨A(19)、导轨B(20)、导轨C(18)上分别滑动设置有滑块A(14)、滑块B(15)、滑块C(16)，所述滑块A(14)的两侧分别连接有套装于导轨A(19)上的外侧形状记忆合金弹簧A(8)和内侧形状记忆合金弹簧A(12)，所述滑块B(15)的两侧分别连接有套装于导轨B(20)上的外侧形状记忆合金弹簧B(9)和内侧形状记忆合金弹簧B(13)，所述滑块C(16)的两侧分别连接有套装于导轨C(18)上的外侧形状记忆合金弹簧C(10)和内侧形状记忆合金弹簧C(11)，所述滑块A(14)、滑块B(15)、滑块C(16)与两侧的形状记忆合金弹簧连接处均设置有拉力传感器，所述中心轴(21)上从下往上依次套装有普通弹簧(3)和支承件(5)，所述普通弹簧(3)和支承件(5)之间固定连接，所述支承件(5)与滑块A(14)的顶部、滑块B(15)的顶部、滑块C(16)的顶部之间分别铰接有推拉杆A(4)、推拉杆B(6)、推拉杆C(7)，所述底座(1)顶部上还固定设置有电源与PID控制系统(17)，所述电源与PID控制系统(17)控制连接拉力传感器、外侧形状记忆合金弹簧A(8)、外侧形状记忆合金弹簧B(9)、外侧形状记忆合金弹簧C(10)、内侧形状记忆合金弹簧A(12)、内侧形状记忆合金弹簧B(13)和内侧形状记忆合金弹簧C(11)；

所述的电源与PID控制系统(17)包括依次电连接的A/D转换器、PID控制系统、D/A转换器和电源，其中，拉力传感器与A/D转换器电信号电连接，电源分别与外侧形状记忆合金弹簧A(8)、外侧形状记忆合金弹簧B(9)、外侧形状记忆合金弹簧C(10)、内侧形状记忆合金弹簧A(12)、内侧形状记忆合金弹簧B(13)和内侧形状记忆合金弹簧C(11)并联连接；

由于电压升高，内侧形状记忆合金弹簧A(12)温度升高，由于形状记忆效应，提供较大的恢复力，可减少振幅；同时在此过程中外侧形状记忆合金弹簧A(8)被不断压缩，压缩状态不加热，当支承件(5)上升时，外侧形状记忆合金弹簧A(8)开始逐渐恢复原长，在此过程中外侧形状记忆合金弹簧A(8)表现出超弹性，实现能量的耗散；随着支承件(5)不断上升，内侧形状记忆合金弹簧A(12)开始受压，停止加热，外侧形状记忆合金弹簧A(8)受压力不断增加，根据拉力变化的大小，通过PID调节外侧形状记忆合金弹簧A(8)两端的加热电压，形状记忆合金温度升高，由于形状记忆效应表现出较大的恢复力；当支承件再次处于下压阶段时，内侧形状记忆合金弹簧A(12)由受压状态逐渐转为受拉状态，外侧形状记忆合金弹簧A(8)由受拉状态逐渐转为受压状态，在振动过程中，不断重复上述动作，直至振动停止。

2.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座，其特征在于：还包括有封盖(2)，所述封盖(2)与底座(1)的顶部开口相配合，所述封盖(2)中央开设有供中心轴(21)穿过的中心孔，所述封盖(2)上还开设有供推拉杆A(4)、推拉杆B(6)、推拉杆C(7)移动的孔槽。

3.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座，其特征在于：所述普通弹簧(3)采用高强度钢制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的形状记忆合金智能减震支座，其特征在于：所述外侧形状记忆合金弹簧A(8)、外侧形状记忆合金弹簧B(9)、外侧形状记忆合金弹簧C(10)、内侧形状记忆合金弹簧A(12)、内侧形状记忆合金弹簧B(13)和内侧形状记忆合金弹簧C(11)采用镍钛形状记忆合金丝制成。