基于氣動肌肉并聯(lián)隔振系統(tǒng)建模及半主動變剛度控制研究.pdf

1、隔振技術(shù)在振動研究領域起著重要的作用，在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)領域中已經(jīng)得到廣泛地應用。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，對提高設備精度及更好的保護好設備提供了技術(shù)支持，使得精密隔振成為未來隔振技術(shù)的發(fā)展主要方向之一。因此，探索研究適用于隔振平臺的新技術(shù)、新方法，對于隔振控制具有重要的理論和實際意義。在設備振動控制中，半主動控制的隔振效果接近于主動控制并且只需要很少外界能源的優(yōu)點，使其成為未來振動控制主要的發(fā)展趨勢。半主動變剛度控制作為半主動控制的一

2、種，也日益成為當前控制領域研究的一大熱點。本文采用了具有非線性剛度特性的氣動肌肉作為隔振原件，從而很好的改變了隔振系統(tǒng)的剛度特性，既可以避免系統(tǒng)產(chǎn)生共振，也可以為系統(tǒng)半主動變剛度控制研究提供便利的條件。本文主要的研究內(nèi)容如下：
　　1、結(jié)合目前已經(jīng)存在的氣動肌肉理想數(shù)學模型，考慮到橡膠管彈性力約束、內(nèi)部摩擦力等因素的影響得到較為精確的氣動肌肉輸出力模型；利用廣義剛度方法和等效阻尼原理推導出氣動肌肉剛度、阻尼與內(nèi)部壓力的非線性數(shù)學模

3、型，并對氣動肌肉剛度及阻尼特性進行仿真研究，為并聯(lián)氣動肌肉隔振系統(tǒng)實驗研究提供理論依據(jù)。
　　2、根據(jù)電氣比例閥壓力流量特性和氣動肌肉充放氣特點，把氣動肌肉隔振系統(tǒng)看作氣壓傳動系統(tǒng)，并對并聯(lián)氣動肌肉隔振系統(tǒng)進行數(shù)學建模。搭建隔振系統(tǒng)實驗平臺，通過靜態(tài)剛度實驗及沖擊隔離實驗對隔振系統(tǒng)特性進行研究分析。
　　3、基于氣動肌肉的可控性、非線性強、多耦合輸出的特性，對模糊 PID控制策略進行研究，結(jié)合隔振系統(tǒng)中各機構(gòu)的數(shù)學模型在 M