兩自由度液壓振動臺設計.pdf

1、振動臺是一種利用電動、液壓、壓電或其他原理獲得機械振動的裝置，可以在實驗室提供典型振動條件或者模擬、再現(xiàn)環(huán)境；并且可以用來評價、測試系統(tǒng)可靠性的重要設備，廣泛應用在軍事、航天等領域，尤其是少自由度振動臺，具有機構簡單，控制方便等特點。
　　本課題的背景是為大連海事大學設計的兩自由度液壓振動臺，主要內容包括：振動臺的運動學分析和動力學的建模；依據對平臺的負載匹配計算，完成了液壓動力機構和傳感器的選型，考慮平臺的柔性建立了液壓動力機構

2、動力學模型；考慮平臺的柔性對系統(tǒng)控制性能的影響，使用三狀態(tài)控制方法設計振動臺的控制器；基于虛擬樣機技術對平臺進行了聯(lián)合仿真，驗證控制器設計的有效性。
　　本文首先對振動臺進行運動學和動力學的分析和推導，用牛頓——歐拉法建立振動臺的動力學的數(shù)學模型；用MATLAB的SimMechanics工具箱建立振動臺的基于物理的動力學模型，對兩個模型進行了對比分析，驗證了模型的一致性；然后利用ADAMS軟件建立振動臺的動力學模型，將ADAMS模

3、型與MATLAB建立的模型進行對比，驗證模型的一致性。
　　本文在系統(tǒng)設計要求下，對液壓振動臺進行負載匹配計算，通過計算選擇了滿足工況要求的元件，得出系統(tǒng)的固有頻率；考慮平臺的柔性影響時，推導系統(tǒng)的動力學模型，考察平臺的柔性對液壓動力機構的影響。
　　液壓系統(tǒng)的控制器設計。首先考察系統(tǒng)在簡單控制方法下的特性；在單系統(tǒng)模型下，利用振動臺控制系統(tǒng)中常用的三狀態(tài)控制方法調節(jié)系統(tǒng)性能，在假設平臺為剛體和柔性體這兩種情況下設計系統(tǒng)的控