多自由隔振平臺微振動混合控制研究.pdf

1、隨著科學技術的快速發(fā)展，高精密儀器設備不斷涌現(xiàn)。高科技設備諸如激光、光學儀器和集成電路生產設備在制造、測量各種精密儀器時，對周圍工作環(huán)境中的各種微振動十分敏感并且其造價昂貴，因而有必要對設備周圍的微振動干擾進行隔離和控制。在對一般設備的隔振過程中，由于被動隔振裝置結構簡單，能很好地隔離高頻振動，因此，大多采用被動隔振即可滿足要求，但對于超精密隔振平臺，由于隔振要求很高，采用被動隔振方法，將無法達到良好隔振的效果，特別是對低頻區(qū)部分的振動

2、消除比較困難，而采用主動隔振與被動隔振相合的混合隔振技術能夠很好地解決這一問題。
　　全文的主要研究工作如下：
　　（1）本文首先以實際的實驗模型為背景，設計了一個多自由度隔振平臺系統(tǒng)，空氣彈簧作為被動隔振元件，超磁致伸縮作動器作為主動隔振元件。確立了平臺的幾何尺寸以及超磁致伸縮致動器和空氣彈簧的數量和擺放位置，其次分析研究了空氣彈簧的力學性能，分析表明將空氣彈簧簡化為一個剛度阻尼模型及研究了超磁致伸縮材料的性質。
　

3、?。?）本文建立了多自由度混合隔振系統(tǒng)的動力學模型以及定義平臺在基礎干擾和直接干擾作用下的傳遞率的表達式，并針對Z方向進行了被動控制和混合控制的傳遞率分析，為研究復雜環(huán)境激勵作用下的微振動控制提供理論基礎。
　?。?）針對所設計的隔振平臺在simulink環(huán)境下進行了LQG仿真計算，選定白噪聲隨機波信號為本文仿真的輸入信號。以被動控制為比較對象，對隔振平臺分別在基礎干擾和直接干擾同時作用下、在直接干擾作用下、在基礎干擾作用下的位移