磁懸浮主動精密隔振平臺的控制研究.pdf

1、在超精密加工、測量以及航空航天設(shè)備環(huán)境干擾以及系統(tǒng)本身的動力系統(tǒng)，不可避免地會引起整個系統(tǒng)的振動，微幅、超微幅振動的影響變得十分突出，嚴(yán)重影響到加工精度和精密儀器的運(yùn)行。隔振技術(shù)是抑制精密儀器振動的關(guān)鍵技術(shù)，分為主動和被動隔振兩種。被動隔振結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高而被廣泛采用，然而其對低頻及諧振附近干擾隔振能力差。主動隔振能有效解決這一問題。磁懸浮隔振器具有無接觸、壽命長、響應(yīng)快等優(yōu)勢，是一種較理想的主動隔振器。
　　 本文首先根據(jù)需

2、要確定了合適結(jié)構(gòu)和參數(shù)，設(shè)計(jì)了磁懸浮隔振器，將其與被動隔振系統(tǒng)組成了磁懸浮主動隔振系統(tǒng)，展開理論建模和仿真工作，取得的主要研究成果如下:
　　 (1)設(shè)計(jì)了一種磁懸浮主動精密隔振器，建立了磁懸浮隔振器的數(shù)學(xué)模型，利用ANSYS軟件計(jì)算了磁懸浮隔振器電磁場的分布規(guī)律和電磁力大小，為進(jìn)一步磁懸浮隔振器控制以及系統(tǒng)特性分析提供了理論依據(jù)。
　　 (2)將磁懸浮主動精密隔振器分別應(yīng)用到單層單自由度、單層多自由度，雙層隔振系統(tǒng)中，

3、建立了磁懸浮主動單層單自由度、單層多自由度及雙層精密隔振系統(tǒng)的動力學(xué)方程;選擇適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)變量、輸入量和以隔振對象輸出加速度大小為輸出量，推導(dǎo)了相應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)方程，為下一步建立控制模型及仿真實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。
　　 (3)提出了一種基于輸出加速度響應(yīng)最小的主動隔振控制策略，推導(dǎo)出最優(yōu)反饋矩陣，建立了控制模型。將控制模型應(yīng)用到磁懸浮單層單自由度精密隔振系統(tǒng)、磁懸浮單層多自由度精密隔振系統(tǒng)及磁懸浮雙層精密隔振系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，磁懸浮精密主