圖5.9模擬了檢測(cè)軸作為質(zhì)量塊-彈簧-阻尼系統(tǒng)集總參數(shù)模型的動(dòng)力學(xué)特性。系統(tǒng)從力的輸入到位移的輸出有一個(gè)傳遞函數(shù) 3s分別是質(zhì)量和阻尼因數(shù);屁s是我們旨在觀察和最終控制的可變剛度。模式匹配的任務(wù)是當(dāng)感應(yīng)諧振頻率等于驅(qū)動(dòng)頻率時(shí)使佬s接近最優(yōu)化的剛度南s,。pt=msω:。這需要監(jiān)測(cè)實(shí)際剛度與最優(yōu)值的偏差。

AD9789BBC

   穩(wěn)定閉環(huán)系統(tǒng)的反饋路徑?jīng)Q定了閉環(huán)響應(yīng),只要開環(huán)增益遠(yuǎn)大于一。我們利用此屬性將感應(yīng)單元的特性與反饋回路的其余部分隔離,方法是選擇一個(gè)校準(zhǔn)輸入,僅將感測(cè)動(dòng)力學(xué)置于反饋路徑中。圖

5.10描述了增加校準(zhǔn)輸人的力反饋回路。我們分別通過位移轉(zhuǎn)換電壓增益Kxˉv和電壓轉(zhuǎn)換力增益替換了前端和力傳感器。假設(shè)高開環(huán)增益,從校準(zhǔn)輸人到輸出的傳遞函數(shù)為 圖5,10 帶有額外校準(zhǔn)輸人的力反饋環(huán)(動(dòng)態(tài)感應(yīng)關(guān)于校準(zhǔn)輸人在反饋路徑上)增項(xiàng)氏~f和氏~v只影響Ccd(s)的靜態(tài)增益,并且不是復(fù)零點(diǎn)的位置。圖5.11比

較了Jrs(s)和εcd(s)的頻率響應(yīng)。Ccd(s)的切齒(nc,tch)和⒛°相位超前恰好反映了諧振處〃s(s)的峰值和⒛°才目位延遲,雖然相反,但使得qd(s)成為Jrs (s)極好的的代替。在某種意義上,qd(s)比ffs(s)更可取,因?yàn)樗苊饬嗽凇╯(s)的高Q極點(diǎn),這嚴(yán)重地限制了基于頻率校準(zhǔn)技術(shù)的傳統(tǒng)的開環(huán)感應(yīng)的跟蹤帶寬。