[发明专利]共振式线谱惯性作动器、主动控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种共振式线谱惯性作动器，其包括，

外壳，其配置成可直接固定于作动对象上，所述外壳包括壳体、上端盖和下端盖，

线圈，其包括线圈骨架和线圈包，其中，所述线圈骨架固定在壳体内侧，线圈包固定于线圈骨架，

振子，其包括构成磁路的导磁板、提供磁动势的永磁体、导柱和调整振子的整体质量的配重块，导磁板包括上导磁板、中导磁板和下导磁板，永磁体包括上永磁体和下永磁体，带有配重块的导柱过盈配合将上导磁板、上永磁体、中导磁板、下永磁体和下导磁板依次连接以构成磁路和间隙，导磁板在气隙内形成稳定磁场，

刚度可调弹簧系统，其包括上弹簧片和下弹簧片，上弹簧片和下弹簧片分别包括若干支点调节机构、移动支点和调整螺栓，其中移动支点支撑在线圈骨架与上端盖之间或线圈骨架与下端盖之间，调整螺栓穿过壳体并和移动支点的螺纹孔配合，通过旋转调整螺栓控制移动支点在弹簧片直径方向的位置以调整刚度，

谐波振荡器，其产生可控的周期性信号以驱动功率放大器，设在下端盖的所述谐波振荡器通过外输入以锁定输出的驱动信号的频率在振子的固有频率附近，

功率放大器，其导线连接所述线圈包，设在下端盖的功率放大器基于所述驱动信号进行信号放大进而驱动线圈包。

2.根据权利要求1所述的共振式线谱惯性作动器，其中，所述振子还包括用于削减共振峰的阻尼器，所述阻尼器连接所述导柱，线圈骨架为固定在壳体内侧的圆柱薄壳体，线圈包固定在线圈骨架圆筒外壁的凹槽内。

3.根据权利要求1所述的共振式线谱惯性作动器，其中，壳体为圆柱壳体，上端盖、下端盖为圆盘端盖，下端盖包括容纳谐波振荡器和功率放大器的下部镂空位置以及用于连接被控对象的基脚。

4.根据权利要求1所述的共振式线谱惯性作动器，其中，导磁板包括圆盘状的上导磁板、圆柱筒状的中导磁板和圆盘状的下导磁板，永磁体包括圆柱状的上永磁体和下永磁体。

5.根据权利要求1所述的共振式线谱惯性作动器，其中，上弹簧片和下弹簧片为对称的圆片状弹簧，每个移动支点分为A、B两块，分别开有螺纹孔，其中移动支点A块支撑在上下两个端盖上，移动支点B块支撑在上下两个线圈骨架上。

6.根据权利要求1所述的共振式线谱惯性作动器，其中，谐波振荡器包括频率接口、正弦分量接口、余弦分量接口、调试接口及内置电路，功率放大器为紧凑型的D类功放。

7.根据权利要求1所述的共振式线谱惯性作动器，其中，所述的共振式线谱惯性作动器输入电磁力到输出的激励力的传递函数为：

其中，F_T(s)为输出的激励力的拉氏变换，F_M(s)输入的电磁力的拉氏变换，m、c、k分别为振子的等效质量、等效阻尼、刚度可调弹簧系统的等效刚度。

8.一种振动的主动控制系统，其包括，

如权利要求1-7中任一项所述的共振式线谱惯性作动器，其固定在被控对象上，

控制器，连接共振式线谱惯性作动器的控制器包括，

传感器信号接口，其接收来自被控对象的转速信号和振动信号，

控制信号接口，其连接所述谐波振荡器以向其输出频率、正弦增益和余弦增益，

控制器调试接口，其配置成调试参数，

控制单元，其基于所述转速信号和振动信号生成控制信号以向谐波振荡器输出频率、正弦增益和余弦增益。