基于混聯(lián)機構(gòu)的減振平臺控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,多維振動問題已經(jīng)成為影響儀器設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的重要原因,它對設(shè)備的使用壽命和性能表現(xiàn)有著很大的影響。相對于單維減振已經(jīng)具有較成熟的處理方法,目前國內(nèi)外對于多維減振都還沒有很好的解決辦法,因此多維減振的研究具有重要的實際意義。
　　本文提出將五自由度的混合并聯(lián)機構(gòu)作為減振平臺的主體機構(gòu),在機構(gòu)的各支鏈上安裝彈性阻尼元件建立多維的減振系統(tǒng),實現(xiàn)對振動能量的吸收,達(dá)到平臺多維減振的目的。
　　首先,提出了一個由3-

2、PUU機構(gòu)與3-UPS/U機構(gòu)相串聯(lián)的冗余驅(qū)動混聯(lián)機構(gòu)作為減振主體機構(gòu);然后對機構(gòu)進行了運動學(xué)分析,包括機構(gòu)的位置反解、速度和加速度分析等。
　　其次,分別對3-PUU機構(gòu)與3-UPS/U機構(gòu)進行了動力學(xué)分析,采用虛功原理分別建立了兩個機構(gòu)的動力學(xué)模型,并根據(jù)動力學(xué)方程對3-UPS/U機構(gòu)進行了基于動力學(xué)的控制仿真。隨后在動力學(xué)方程的基礎(chǔ)上進一步推導(dǎo)了平臺的振動方程,根據(jù)振動方程設(shè)計相應(yīng)的半主動控制器,然后使用MATLAB編程進行

3、仿真,得到了在半主動控制器作用下多維減振平臺的減振效果。
　　最后,搭建實驗硬件平臺及設(shè)計了減振平臺的振動控制系統(tǒng),使用數(shù)據(jù)采集卡對振動平臺運動狀態(tài)信息的采集,采用PMAC運動控制卡對振動平臺的姿態(tài)進行控制,使用工控機通過模擬量輸出卡對磁流變阻尼器進行控制,之后采用VC++編寫整個多維減振平臺的軟件系統(tǒng),包括各功能模塊的實現(xiàn)和人機交互界面的設(shè)計。
　　本文將并聯(lián)機構(gòu)和磁流變阻尼器引入到多維減振中來,并設(shè)計了半主動控制器對減振