基于PID算法的一種臺(tái)桌式主動(dòng)隔振器控制研究.pdf

1、在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展過程中,微幅振動(dòng)對(duì)精密儀器設(shè)備運(yùn)行的影響已經(jīng)不能忽視,隔振技術(shù)也越來越受到人們的重視。其中一種隔振技術(shù)不需要外加能量,稱為被動(dòng)隔振,但是由于其自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),無法衰減低頻振動(dòng)。需要外加能量的隔振技術(shù)稱為主動(dòng)隔振,其優(yōu)點(diǎn)是可以隔離低頻振動(dòng)。在被動(dòng)隔振系統(tǒng)中加入主動(dòng)控制元件,則成為主被動(dòng)混合隔振系統(tǒng)。主被動(dòng)混合隔振可以使隔振頻帶變寬,降低能量消耗,因而成為隔振技術(shù)的研究熱點(diǎn)。
　　隔振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,而臺(tái)桌式主

2、動(dòng)隔振器是一種典型的主被動(dòng)混合隔振系統(tǒng)。由于其穩(wěn)定性好,可以隔離較寬頻帶的振動(dòng),且被動(dòng)隔振單元、測(cè)量元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式多樣而受到廣泛的應(yīng)用。
　　臺(tái)桌式主動(dòng)隔振系統(tǒng)是由多個(gè)隔振單元組成的組合隔振系統(tǒng),可以隔離6自由度的振動(dòng),建立其動(dòng)力學(xué)方程對(duì)仿真研究和實(shí)驗(yàn)研究有重要意義。在建立動(dòng)力學(xué)方程時(shí),關(guān)鍵問題是求解系統(tǒng)的剛度矩陣、阻尼矩陣和質(zhì)量矩陣等,尤其是在加載負(fù)載且負(fù)載質(zhì)心有偏移時(shí),質(zhì)量矩陣的求解非常重要。系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程能夠指導(dǎo)系統(tǒng)

3、仿真模型的建立。在控制器設(shè)計(jì)中,PID控制算法對(duì)模型依賴性弱,且能夠獲得滿意的控制,因此設(shè)計(jì)了基于PID算法的反饋前饋控制系統(tǒng)。
　　本文在分析被動(dòng)隔振系統(tǒng)和主動(dòng)隔振系統(tǒng)傳遞率曲線的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,建立了臺(tái)桌式主動(dòng)隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程和仿真模型,并分析了負(fù)載質(zhì)量的影響。設(shè)計(jì)了基于PID算法的反饋前饋控制方法并進(jìn)行仿真研究和實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)研究中,通過對(duì)臺(tái)桌式主動(dòng)隔振器的X、Y、Z三個(gè)方向進(jìn)行主動(dòng)隔振控制實(shí)驗(yàn),揭示出不同控制方法和控制