基于壓電驅(qū)動(dòng)器的柔性臂扭振控制研究.pdf

1、本文研究了柔性結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)主動(dòng)控制問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于壓電材料(采用壓電常數(shù)d15)的新型智能扭振抑振的驅(qū)動(dòng)器，建立了一個(gè)雙連桿柔性臂實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图皽y(cè)控系統(tǒng)，采用合適的控制策略，根據(jù)柔性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)情況，通過(guò)位移反饋，改變輸入壓電驅(qū)動(dòng)器的電壓以實(shí)現(xiàn)壓電驅(qū)動(dòng)器輸出扭矩大小和方向的改變，進(jìn)行了抑制柔性結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的研究。　　緒論綜述了本文的研究意義，闡述了扭振抑振所采用的驅(qū)動(dòng)器、扭振檢測(cè)、扭振抑振策略以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀等情況，最后論述了本論文

2、的研究目的以及本論文所開(kāi)展的工作。　　第二章介紹了壓電驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)，首先概述了壓電陶瓷的壓電效應(yīng)、微觀機(jī)理，以及壓電效應(yīng)的應(yīng)用，接著闡述了壓電驅(qū)動(dòng)器的制作原理及具體制作流程?！　〉谌陆榻B了所開(kāi)發(fā)的硬件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了外圍控制板、驅(qū)動(dòng)電源以及用于實(shí)驗(yàn)的自由激勵(lì)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)?！　〉谒恼陆榻B了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，闡述軟件所包括的模塊——采樣顯示模塊，激勵(lì)模塊，控制算法模塊的原理及設(shè)計(jì)，并著重介紹了編程軟件VC中數(shù)據(jù)處理軟件MATLAB的嵌入以

3、增強(qiáng)的振動(dòng)信號(hào)處理模塊。　　第五章介紹了柔性臂扭振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图翱刂撇呗缘脑O(shè)計(jì)，建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)計(jì)了二次型最優(yōu)控制器。為了指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)柔性臂系統(tǒng)受控前和受控后的情況進(jìn)行了一系列仿真，仿真結(jié)果表明，該控制器能有效抑制柔性臂系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，并用直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了部分相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了柔性臂扭振抑振測(cè)控系統(tǒng)的有效性?！　∽詈蟾爬吮菊撐牡闹饕ぷ?，得出了相關(guān)結(jié)論并對(duì)本課題下一步的發(fā)展提出了展望。關(guān)鍵字：扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，抑