一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法

1.本发明涉及动力吸振器系统领域，特别是涉及一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.动力吸振器是一种在汽车，建筑，航天航海等领域经常用到的减振结构。与主动吸振器和半主动吸振器相比，无源动力吸振器具有低成本、可靠性高等优点。传统的动力吸振器由弹簧和阻尼器组成，其只能在较窄的频率范围里起到减振作用。之后，随着与吸振器相连的网络不断变化，出现了更多类型动力吸振器，如阻尼直接接地型动力吸振器、三元素动力吸振器等等。但也仅限于弹簧、阻尼网络，直到一种被称为惯容的两端无源机械元件的发明，其完善了无源机械系统的物理实现，出现了基于惯容的动力吸振器，将惯容、弹簧、阻尼应用到吸振器网络，在传统的动力吸振器中加入惯容元件之后，其减振性能也逐渐在传统的基础上有所提升，减振范围也越来越宽。
3.现有的动力吸振器的优化方法是建立动力吸振器模型，基于动力吸振器模型计算频率幅值，确定频率幅值曲线与弹簧阻尼比无关的特性确定优化参数固定点，然后采用固定法，计算固定点对应的频率值，使固定点在其所对应频率处的响应幅值相等且都为整个曲线的最大值，最后求解得到最佳参数值；随着元器件的不断变化，负刚度弹簧的加入使得减振效果有了很大的提升，随之传统的优化方法已经不适用于现有的负刚度动力吸振器了。
4.综上所述可以看出，如何针对负刚度动力吸振器进行优化是目前有待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，解决了现有技术中吸振系统中出现四个固定点无法进行优化的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法，包括：建立负刚度动力吸振器系统模型；
7.根据所述负刚度动力吸振器系统模型计算主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数，并计算幅频响应函数；
8.基于所述幅频响应函数定义系统优化的性能指标，并根据给定的质量比值和负刚度比值建立优化参数模型；
9.基于所述优化参数模型和负刚度动力吸振器的阻尼比，确定幅频响应函数与阻尼比无关的关系式；
10.利用广义固定法对所述幅频响应函数与阻尼比无关的关系式进行计算，得到动力吸振器系统的最优参数。
11.优选地，所述建立动力吸振器系统模型包括：
12.根据负刚度动力吸振器结构建立所述动力吸振器系统模型；
13.所述负刚度动力吸振器系统模型包括系统主质量m1的动力学方程为：m1s2x1＝f+f
a-k1x1；
14.负刚度动力吸振器质量m2的动力学方程为：m2s2x2＝-f
a-knx2；
15.所述负刚度动力吸振器质量m2在系统主质量m1上的力fa的力学方程为：fa＝(k2+sy(s))(x
2-x1)；
16.其中，x1为所述系统主质量m1受到外界激励f(t)后产生的位移，x2为所述负刚度动力吸振器质量m2受到外界激励f(t)后产生的位移，y(s)为吸振器和主系统之间惯容、阻尼和弹簧串联网络的导纳，f为外力，k1为主系统弹簧刚度，k2为吸振系统弹簧刚度，kn为负刚度弹簧刚度。
17.优选地，所述根据所述动力吸振器系统模型计算主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数，并计算幅频响应函数包括：
18.所述主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数包括：
[0019][0020]
将所述传递函数转化为频域传递函数：
[0021][0022]
将所述频域传递函数进行无量纲化；
[0023][0024][0025]
其中，β为吸振器质量m2和主质量m1的比值，μ为惯容系数b1和所述负刚度动力吸振器质量m2的比值，ω1为主系统的固有频率，ω2为吸振系统的固有频率，ω3为角频率，q为固有频率比值，η为角频率比值，为阻尼比，λ为外界输入频率和主系统固有频率比值，α为负刚度比值，δ
st
为主系统的静形变；
[0026]
由所述频域传递函数得到幅频响应函数
[0027]
其中，
[0028]
a＝-η2μqλ3+(αη2μq3+η2μq3)λ,
[0029]
b＝2λ4+(-2η2μq
2-2η2q
2-2αq
2-2q2)λ2+2αη2q4+2η2q4,
[0030]
c＝η2μqλ5+(-αη2μq
3-βη2μq
3-η2μq
3-η2ηq)λ3+(αβη2μq5+αη2μq3+η2μq3)λ,
[0031]
d＝-2λ6+(2βη2μq2+2η2μq2+2η2q2+2αq2+2βq2+2q2+2)λ4+(-2αβη2μq
4-2αη2q
4-2βη2q
4-2αβq
4-2η2q
4-2η2μq
2-2η2q
2-2αq
2-2q2)λ2+2αβη2q6+2αη2q4+2q4η2。
[0032]
优选地，所述基于所述幅频响应函数定义系统优化的性能指标，并根据给定的质量比值和负刚度比值建立优化参数模型包括：
[0033]
根据所述幅频响应函数|h(jλ)|定义传递函数的性能指标函数的性能指标
[0034]
给定所述负刚度动力吸振器的质量比值β和所述负刚度比值α，建立优化参数模型：
[0035]
优选地，所述基于所述优化参数模型和负刚度动力吸振器的阻尼比，确定幅频响应函数与阻尼比无关的关系式包括：
[0036]
根据所述优化参数模型中幅频响应函数与阻尼比的关系，得到时的幅频响应函数和时的幅频响应函数
[0037]
令所述时的幅频响应函数和所述时的幅频响应函数相等，得到关于λ2的根为系统幅频响应曲线的4个固定点的频率关系式：λ8+aλ6+bλ4+cλ2+d＝0；
[0038]
其中，
[0039]
b＝(βμαη2+μαη2+2αη2+(μ+1)βη2+μη2+2η2+α2+(2β+2)α+β+1)q4+(μη2+η2+2α+2)q2,
[0040][0041]
d＝q6η2(αβq2+α+1)(α+1)。
[0042]
优选地，所述利用广义固定法对所述幅频响应函数与阻尼比无关的关系式进行计算，得到动力吸振器系统的最优参数包括：
[0043]
将所述时的幅频响应函数等式两边进行平方得到公式：
[0044]
通过韦达定理使四个固定点处的幅值响应相等，得到最优惯容系数b1和负刚度动力吸振器质量m2的比值μ
opt
、最优角频率比η
opt
和最优固有频率比q
opt
；
[0045]
计算所述四个固定点之间三个区间的不变频率λ1，λ2和λ3；
[0046]
利用所述最优惯容系数b1和负刚度动力吸振器质量m2的比值μ
opt
、所述最优角频率比η
opt
、所述最优固有频率比q
opt
和所述不变频率λ1，λ2和λ3，计算得到最优阻尼比ζ
op
t；
[0047]
其中，
[0048][0049][0050][0051]
优选地，所述利用所述最优惯容系数b1和负刚度动力吸振器质量m2的比值μ
opt
、所述最优角频率比η
opt
、所述最优固有频率比q
opt
和所述不变频率λ1，λ2和λ3，计算得到最优阻尼比包括：
[0052]
将所述最优惯容系数b1和负刚度动力吸振器质量m2的比值μ
opt
、所述最优角频率比η
opt
、所述最优固有频率比q
opt
代入四个固定点幅值响应的表达式中，求解四个固定点的相同响应幅值γ
opt
；
[0053]
将所述最优惯容量系数b1和负刚度动力吸振器质量m2的比值μ
opt
、所述最优角频率比η
opt
、所述最优固有频率比q
opt
代入所述幅频响应函数c和d中；
[0054]
令c＝0，得到不变频率λ1和不变频率λ2；
[0055]
令d＝0，得到不变频率λ3；
[0056]
利用所述不变频率λ1、λ2、λ3和所述四个固定点的相同响应幅值γ
opt
，得到所述最优阻尼比
[0057]
本发明还提供了一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化装置，包括：
[0058]
建立模型模块，用于建立负刚度动力吸振器系统模型；
[0059]
计算幅频响应模块，用于根据所述负刚度动力动力吸振器系统模型计算主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数，并计算幅频响应函数；
[0060]
建立优化参数模块，用于基于所述幅频响应函数定义系统优化的性能指标，并根据给定的质量比和负刚度比建立优化参数模型；
[0061]
确定固定点模块，用于基于所述优化参数模型和负刚度动力吸振器的阻尼比，确定幅频响应函数与阻尼比无关的关系式；
[0062]
计算最优参数模块，用于利用广义固定法对所述幅频响应函数与阻尼比无关的关系式进行计算，得到动力吸振器系统的最优参数。
[0063]
本发明还提供了一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设备，包括：
[0064]
存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的步骤。
[0065]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的步骤。
[0066]
本发明所提供的一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法，首先建立负刚度动力吸振器系统模型，根据负刚度动力吸振器系统模型计算主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数以及幅频响应函数，然后根据给定的质量比值和负刚度比值建立优化参数模型，然后确定幅频响应函数与阻尼比的关系式，利用广义固定法求解动力吸振器系统的最优参数。本发明建立负刚度动力吸振器系统模型，更加适用于采用负刚度弹簧的吸振器，引入负刚度比建立优化参数模型，提高了系统的性能，同时采用广义固定法求取最佳参数，简化了运算步骤，不需要再计算固定点对应的频率值，降低了运算复杂度，提高了运算效率，解决了现有技术无法优化负刚度动力吸振器的弊端，本发明提高了负刚度动力吸振器的性能，并且优化之后的参数可以很大程度的减少系统在外界然扰动产生的振幅。
附图说明
[0067]
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根
据这些附图获得其他的附图。
[0068]
图1为本发明负刚度动力吸振器原理图；
[0069]
图2为本发明所提供的基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的第一种具体实施例的流程图；
[0070]
图3为本发明所提供的基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的第二种具体实施例的流程图；
[0071]
图4为本发明幅频响应曲线图；
[0072]
图5为本发明最优参数下负刚度动力吸振器系统的幅频响应曲线图；
[0073]
图6为本发明最优参数下负刚度动力吸振器系统性能指标图；
[0074]
图7为本发明动力吸振器系统与未加负刚度动力吸振器系统的性能提升率图；
[0075]
图8为发明优化的负刚度动力吸振器系统与现有最优吸振器系统的幅频响应曲线图；
[0076]
图9为本发明实施例提供的一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化装置的结构框图。
具体实施方式
[0077]
本发明的核心是提供一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法，利用广义固定法对系统参数进行优化，引入质量比与负刚度比优化系统的减振效果，得到较广的减振频率范围。
[0078]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0079]
请参考图1和图2，图1为本发明负刚度动力吸振器原理图，图2为本发明所提供的基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的第一种具体实施例的流程图；具体操作步骤如下：
[0080]
步骤s201：建立负刚度动力吸振器系统模型；
[0081]
步骤s202：根据所述负刚度动力吸振器系统模型计算主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数，并计算幅频响应函数；
[0082]
步骤s203：基于所述幅频响应函数定义系统优化的性能指标，并根据给定的质量比值和负刚度比值建立优化参数模型；
[0083]
步骤s204：基于所述优化参数模型和负刚度动力吸振器的阻尼比，确定幅频响应函数与阻尼比无关的关系式；
[0084]
步骤s205：利用广义固定法对所述幅频响应函数与阻尼比无关的关系式进行计算，得到动力吸振器系统的最优参数。
[0085]
在本实施例中，首先建立负刚度动力吸振器系统模型，根据负刚度动力吸振器系统模型计算主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数以及幅频响应函数，然后根据给定的质量比值和负刚度比值建立优化参数模型，然后确定幅频响应函数与阻尼比的关系式，利用广义固定法求解动力吸振器系统的最优参数。本发明建立负刚度动力吸振器系统
模型，更加适用于采用负刚度弹簧的吸振器，引入负刚度比建立优化参数模型，提高了系统的性能，同时采用广义固定法求取最佳参数，简化了运算步骤，不需要再计算固定点对应的频率值，降低了运算复杂度，提高了运算效率，解决了现有技术无法优化负刚度动力吸振器的弊端，本发明提高了负刚度动力吸振器的性能，并且优化之后的参数可以很大程度的减少系统在外界然扰动产生的振幅。
[0086]
基于上述实施例，本实施对负刚度动力吸振器系统的优化方法进行更加详细的说明，请参考图3，图3为本发明所提供的基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的第二种具体实施例的流程图；具体操作步骤如下：
[0087]
步骤s301：根据负刚度动力吸振器结构建立负刚度动力吸振器系统模型；
[0088]
建立系统主质量m1的动力学方程为：m1s2x1＝f+f
a-k1x1；
[0089]
建立负刚度动力吸振器质量m2的动力学方程为：m2s2x2＝-f
a-knx2；
[0090]
建立负刚度动力吸振器质量m2在系统主质量m1上的力fa的力学方程为：fa＝(k2+sy(s))(x
2-x1)；
[0091]
其中，x1为所述系统主质量m1受到外界激励f(t)后产生的位移，x2为负刚度动力吸振器质量m2受到外界激励f(t)后产生的位移，y(s)为吸振器和主系统之间惯容、阻尼和弹簧串联网络的导纳，f为外力，k1为主系统弹簧刚度，k2为吸振系统弹簧刚度，kn为负刚度弹簧刚度。
[0092]
步骤s302：根据负刚度动力吸振器系统模型得到主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数；
[0093]
根据负刚度动力吸振器系统模型中多个方程推导，得到主质量m1在受到外界激励f情况下位移的传递函数：
[0094][0095]
步骤s303：将主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数进行无量纲化，得到幅频响应函数；
[0096]
将主质量m1在受到外界激励f情况下位移的传递函数转换为频域式为：
[0097][0098]
将参数进行无量纲化：
[0099][0100][0101]
其中，β为吸振器质量m2和主质量m1的比值，μ为惯容系数b1和吸振器质量m2的比值，ω1为主系统的固有频率，ω2为吸振系统的固有频率，ω3为角频率，q为固有频率比值，η为角频率比值，为阻尼比，λ为外界输入频率和主系统固有频率比值，α为负刚度比值，δ
st
为主系统的静形变；
[0102]
由频域的传递函数得到幅频响应函数
[0103]
其中，
[0104]
a＝-η2μqλ3+(αη2μq3+η2μq3)λ,
[0105]
b＝2λ4+(-2η2μq
2-2η2q
2-2αq
2-2q2)λ2+2αη2q4+2η2q4,
[0106]
c＝η2μqλ5+(-αη2μq
3-βη2μq
3-η2μq
3-η2μq)λ3+(αβη2μq5+αη2μq3+η2μq3)λ,
[0107]
d＝-2λ6+(2βη2μq2+2η2μq2+2η2q2+2αq2+2βq2+2q2+2)λ4+(-2αβη2μq
4-2αη2q
4-2βη2q
4-2αβq
4-2η2q
4-2η2μq
2-2η2q
2-2αq
2-2q2)λ2+2αβη2q6+2αη2q4+2q4η2。
[0108]
步骤s304：根据幅频响应函数与给定的质量比和负刚度比，建立优化参数模型；
[0109]
根据所述幅频响应函数|h(jλ)|定义系统优化的性能指标根据所述幅频响应函数|h(jλ)|定义系统优化的性能指标
[0110]
给定所述质量比β和所述负刚度比α，建立优化参数模型：
[0111]
步骤s305：根据系统参数与幅频响应函数，求解四个固定点关系式；
[0112]
步骤s306：利用韦达定理使四个固定点的响应幅值相等，得到惯容系数和动力吸振器质量比值的最优值、最优角频率比、最优固定频率比和四个固定点的相同幅值；
[0113]
步骤s307：求取四个固定点之间三个区间的不变频率，基于三个区间的不变频率计算最优阻尼比。
[0114]
选取负刚度吸振器系统参数β＝0.1，α＝-0.2，μ＝0.2，η＝0.9，q＝1，绘制幅频响应曲线图如图4所示，基于上述参数和不同阻尼比的在幅频响应曲线图的关系，确定p、q、z和g为四个固定点，这四个固定点与系统的阻尼比取值无关，λ1,λ2和λ3为四个固定点之间三个区间里的三个不变频率。这三个不变频率是在阻尼比取两个极限状态下和时出现在四个固定点之间三个区间里的三个共振频率，但当取合理的值时(除和)，系统不会产生共振，虽然系统不产生共振，但是这些频率也是必然存在的，将这些特殊状态下才产生共振的共振频率命名为不变频率。
[0115]
根据幅频响应曲线必过的四个固定点与阻尼比取值无关，得到和时的两个等式，如下：
[0116][0117][0118]
令式(1)和(2)相等，得到如下8阶方程(关于λ2的根为系统幅频响应曲线的4个固定点)：λ8+aλ6+bλ4+cλ2+d＝0
[0119]
其中，
[0120]
b＝(βμαη2+μαη2+2αη2+(μ+1)βη2+μη2+2η2+α2+(2β+2)α+β+1)q4+(μη2+η2+2α+2)q2,
[0121][0122]
d＝q6η2(αβq2+α+1)(α+1)。
[0123]
将式(1)两边同时平方，得到如下8阶方程(关于λ2的4个根所对应的幅值相等，用γ表示相等的幅值)：
[0124][0125]
其中：
[0126][0127][0128][0129][0130]
广义固定点法根据两个关键点。第一，通过韦达定理将上述两个8阶方程等价，从而使系统四个固定点处的响应幅值相等，得到除阻尼比外各参量的最优值。系统的惯容系数b1和动力吸振器质量m2的比值，μ的最优值μ
opt
为：
[0131][0132]
角频率比η的最优值η
opt
为：
[0133][0134]
固有频率比q的最优值q
opt
为：
[0135][0136]
其中，四个固定点的相同幅值γ
opt
为：
[0137][0138]
根据上式算出四个固定点之间三个区间里的三个不变频率λ1，λ2和λ3。将求到的(3)-(5)式中的各参量最优值μ
opt
，η
opt
和q
opt
代入幅值|h(jλ)|的表达式中的c和d，将c＝0和d＝0，求得在q,μ,η取最优值时，系统的三个不变频率值。令c＝0，可得
[0139][0140]
求解上述方程，可得不变频率λ1和λ2[0141]
[0142]
令d＝0，可得
[0143][0144]
求解上述方程，可得不变频率λ3：
[0145][0146]
其中：
[0147]
ψ5＝3α2+(3β+6)α+3(β+1)2,
[0148]
ψ6＝α2β(10β+9)+18αβ(β+1)2+9β(β+1)3,
[0149]
ψ7＝α3β2(56β+54)+27α2β2(β+1)(6β+7)+54αβ2(β+1)2(3β+4)+27β2(β+1)3(2β+3)
[0150]
将四个固定点之间三个区间里的三个不变频率处(图4中λ1、λ2和λ3)的响应幅值分别与前面求到的四个固定点处的相同幅值γ
opt
相等。将式(3)-(5)代入幅值|h(jλ)|的表达式，使结果等于式(6)
[0151][0152]
由此解得阻尼比关于频率λ的之间的关系式
[0153][0154]
将λ1、λ2和λ3分别代入上式求得三个阻尼比和计算三个阻尼比的平方平均数
[0155][0156]
得到最优阻尼比：
[0157][0158]
其中：
[0159][0160]
ψ2＝α2+2α(β+1)+β+1,
[0161]
ψ3＝β3(3α+10a+6)+β2(8α3+33α2+44α+18)+β(4α+18)(α+1)3+6(α+1)4,
[0162]
ψ4＝α2(24β+27)+α(36β2+90β+54)+27(β+1)2[0163]
ψ1中的λ3为前面求到的第三个不变频率
[0164][0165]
其中：
[0166]
ψ5＝3α2+(3β+6)α+3(β+1)2,
[0167]
ψ6＝α2β(10β+9)+18αβ(β+1)2+9β(β+1)3,
[0168]
ψ7＝α3β2(56β+54)+27α2β2(β+1)(6β+7)+54αβ2(β+1)2(3β+4)+27β2(β+1)3(2β+3)
[0169]
最后，当系统参数取(3)-(5)及(7)，通过赫尔维茨稳定性判据得到整个系统要稳定，负刚度比α应属于
[0170]
建立动力吸振器的时域模型，计算此动力吸振器在受到外界白噪声扰动后主系统位移量相应的均方根(rms)值，用来评估系统的稳定性。
[0171]
将优化的参数输入负刚度吸振器系统中，其中参数为：质量比β取0.1，负刚度比α取-0.2时，各元件k1＝100n/m，m1＝1kg，m2＝0.1kg，k2＝9.818n/m，k3＝2.4543n/m，b1＝0.02857kg，c1＝0.3685ns/m和kn＝-1.9636n/m，得到优化后的系统在整个频率范围里振动相对平稳，如图5所示。
[0172]
当质量比取不同值时，负刚度比取不同范围里的值时，对应的性能||h||
∞
指标图为图6，相比于未加负刚度时的性能||h||
∞
优化性能的提升率图为图7，根据图6和图7均能看出本发明的性能提高。
[0173]
选取质量比为0.1，负刚度比取-0.7，采用上述优化方法优化动力吸振器系统，并将其与经典动力吸振器(ormondroyd和den hartog，1928)及近期其它动力吸振器系统(hu等，2015；barredo等，2018；barredo等，2021)进行比较，令系统性能最优的频率-幅值响应曲线对比如图8所示。显然，发明所设计的基于负刚度及惯容的动力吸振器能够提供更优的性能。此外，随机扰动(均值为0，方差为1的白噪声)下，计算以上不同动力吸振器的均方根(rms)值，结果如表1所示。结果表明，本发明所设计的动力吸振器对于随机干扰同样具有更优的抑制。
[0174]
表1
[0175][0176]
在本实施例中，根据负刚度动力吸振器构建负刚度动力吸振器系统模型，计算传递函数以及幅频响应函数，然后根据幅频响应函数和动力吸振器给定的质量比和负刚度比建立优化模型，根据优化模型与阻尼比的关系，根据幅频响应函数曲线确定四个固定点，利
用广义固定法使四个固定点的幅值相等，求取得到惯容系数和动力吸振器质量比值的最优值、最优角频率比、最优固定频率比，根据上述三个最优参数计算得到最优阻尼比。本发明引入负刚度比建立系统模型，相比之前的系统模型更加全面，然后采用广义固定法确定四个固定点，求解四个优化参数的最佳值，并与现有技术进行对比，本发明优化范围更广，运算难度低，相比于其他优化模型本发明模型的性能更高。
[0177]
请参考图9，图9为本发明实施例提供的一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化装置的结构框图；具体装置可以包括：
[0178]
建立模型模块100，用于建立负刚度动力吸振器系统模型；
[0179]
计算幅频响应模块200，用于根据所述负刚度动力动力吸振器系统模型计算主质量在受到外界激励情况下位移的传递函数，并计算幅频响应函数；
[0180]
建立优化参数模块300，用于基于所述幅频响应函数定义系统优化的性能指标，并根据给定的质量比和负刚度比建立优化参数模型；
[0181]
确定固定点模块400，用于基于所述优化参数模型和负刚度动力吸振器的阻尼比，确定幅频响应函数与阻尼比无关的关系式；
[0182]
计算最优参数模块500，用于利用广义固定法对所述幅频响应函数与阻尼比无关的关系式进行计算，得到动力吸振器系统的最优参数。
[0183]
本实施例的一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化装置用于实现前述的一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法，因此一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化装置中的具体实施方式可见前文中的一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的实施例部分，例如，建立模型模块100，计算幅频响应模块200，建立优化参数模型300，确定固定点模块400，计算最优参数模块500分别用于实现上述一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法中步骤s101，s102，s103，s104和s105，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
[0184]
本发明具体实施例还提供了一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的步骤。
[0185]
本发明具体实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法的步骤。
[0186]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0187]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0188]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0189]
以上对本发明所提供的一种基于负刚度及惯容的动力吸振器优化设计方法、装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。