基于相位補(bǔ)償?shù)闹鲃?dòng)隔振器前饋控制器設(shè)計(jì).pdf

1、主動(dòng)隔振器是超精密測(cè)量?jī)x器正常運(yùn)行的重要保障，隔振器通過(guò)衰減來(lái)自地基的振動(dòng)保證工作臺(tái)的穩(wěn)定。主動(dòng)隔振器抑制的地基振動(dòng)具有頻帶寬、幅值小、振源復(fù)雜等特點(diǎn)，因此要求主動(dòng)隔振器起始隔振頻率低，中高頻衰減能力強(qiáng)。在主動(dòng)隔振器中，一般采用前饋與反饋結(jié)合的控制方式，其中反饋控制主要是抑制諧振峰，前饋控制能降低隔振器起始隔振頻率，增加中高頻衰減能力。所以本文旨在設(shè)計(jì)性能優(yōu)越的前饋控制器來(lái)降低隔振器起始隔振頻率，增加中高頻衰減能力。
　　本文以空

2、氣彈簧主動(dòng)隔振器為研究對(duì)象，建立主動(dòng)隔振器初級(jí)通道動(dòng)力學(xué)模型和次級(jí)通道動(dòng)力學(xué)模型并通過(guò)開(kāi)環(huán)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)確定模型中的剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)、電機(jī)增益和時(shí)間常數(shù)，通過(guò)比較理論模型頻率響應(yīng)曲線和辨識(shí)模型頻率響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn)它們吻合度很高進(jìn)而驗(yàn)證了理論建模和參數(shù)辨識(shí)的正確性。
　　由于相位偏移將會(huì)對(duì)PI前饋控制器的性能產(chǎn)生影響，本文在此基礎(chǔ)上分析了前饋控制通道中各環(huán)節(jié)的相位情況并利用零極點(diǎn)配置法對(duì)存在的相位偏移進(jìn)行補(bǔ)償。由于PI前饋控制器參數(shù)為隔振器

3、的特征參數(shù)并且在實(shí)際情況中無(wú)法通過(guò)理論建模的方式來(lái)獲得隔振器精確的特征參數(shù)，因此本文在已知前饋控制器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上利用濾波x-LMS控制算法來(lái)設(shè)計(jì)前饋控制器，使得設(shè)計(jì)的前饋控制器具有自整定參數(shù)的能力。最后從時(shí)域和頻域兩方面仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)前饋控制器的有效性。
　　在完成了前饋控制通道相位補(bǔ)償和前饋控制器設(shè)計(jì)后，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行了全面的性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明：對(duì)前饋控制通道中存在的相位偏移進(jìn)行補(bǔ)償后，采用自適應(yīng)PI前饋控制器能使主動(dòng)隔振