飛行器敏感儀器設(shè)備的多點(diǎn)主被動一體化隔振技術(shù)研究.pdf

1、臨近空間是各國爭相進(jìn)入的領(lǐng)域,臨近空間飛行器已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn),具有重要的軍事意義。為了保證臨近空間飛行器在執(zhí)行復(fù)雜多變的任務(wù)時,導(dǎo)航制導(dǎo)等敏感儀器設(shè)備能夠有正常工作的精度,防止來自于外界的氣流摩擦引起的振動對敏感儀器的影響,單純的被動隔振和主動隔振不能滿足要求,因此本文提出了一種壓電堆橡膠組合隔振器,采用多點(diǎn)支撐的形式,實(shí)現(xiàn)對多自由度的主被動一體化隔振。
　　本文根據(jù)壓電方程推導(dǎo)了壓電堆的輸出力和輸出位移,設(shè)計了壓電堆作動器和

2、橡膠隔振器的結(jié)構(gòu),提出了以壓電材料為主動部分,橡膠為被動部分的一種主被動一體化隔振器。
　　對隔振器進(jìn)行動力學(xué)建模,推導(dǎo)了隔振系統(tǒng)的傳遞函數(shù),討論了剛度阻尼等參數(shù)對振動傳遞率的影響。對控制器進(jìn)行了設(shè)計,采用 PID控制當(dāng)中的前饋反饋復(fù)合控制,取基礎(chǔ)絕對位移為前饋量,被隔振敏感設(shè)備的絕對速度為反饋量,使得系統(tǒng)在低頻,共振頻率附近,高頻階段均有較好的隔振效果。
　　將隔振器應(yīng)用到立方Stewart平臺,實(shí)現(xiàn)了六自由度隔振。針對所

3、設(shè)計的隔振平臺,運(yùn)用Simulink進(jìn)行仿真,在基礎(chǔ)正弦激勵信號和隨機(jī)激勵信號兩種情況下,對其隔振效果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　本文根據(jù)所設(shè)計的單隔振器,設(shè)計了一個四點(diǎn)支撐雙層主被動一體化隔振平臺,建立了四桿平臺的動力學(xué)模型,應(yīng)用改進(jìn)后的線性二次型(LQR)經(jīng)典最優(yōu)控制理論對雙層隔振系統(tǒng)進(jìn)行主動控制算法設(shè)計,并基于 Simulink對正弦激勵和隨機(jī)激勵情況分別進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的隔振器能夠大幅隔離源自基礎(chǔ)的激勵,證明