基于磁致伸縮平臺(tái)的微振動(dòng)主動(dòng)控制研究.pdf

1、在精密工程及航天工程領(lǐng)域,制造、檢測(cè)過(guò)程的內(nèi)外部擾動(dòng)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量或檢測(cè)質(zhì)量,因此有必要對(duì)設(shè)備所受的微振動(dòng)干擾進(jìn)行隔離和控制。為了解決這類微振動(dòng)問(wèn)題,本論文以巨精密磁致伸縮平臺(tái)為研究對(duì)象,通過(guò)引入自適應(yīng)控制算法對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行精密位形驅(qū)動(dòng)和微振動(dòng)控制,進(jìn)行了一系列仿真與實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
　　論文的主要研究工作如下:
　　(1)本文首先以單個(gè)巨磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器(GMA)為研究對(duì)象,通過(guò)受控自回歸滑動(dòng)平均模型(CARMA)與遞推增廣最小

2、二乘法相結(jié)合來(lái)對(duì)巨磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)在線模型辨識(shí),辨識(shí)模型能精確描述GMA輸出位移,辨識(shí)誤差達(dá)0.23％,與Prandtl–Ishlinskii模型相比, CARMA模型辨識(shí)速度更快且精度更高;將改進(jìn)的廣義預(yù)測(cè)控制算法(MGPC)應(yīng)用于GMA的閉環(huán)位移控制,與其它算法相比,MGPC具有更好的實(shí)時(shí)性和更高的控制精度,在0-10um給定位移下,其驅(qū)動(dòng)控制誤差達(dá)0.143um。
　　(2)建立巨磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)模型,闡述其具有可調(diào)

3、剛度特性。通過(guò)分析比較GMA與被動(dòng)隔振器不同連接方式對(duì)系統(tǒng)隔振性能的影響,設(shè)計(jì)基于主被動(dòng)隔振器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的隔振系統(tǒng)。最后應(yīng)用上述CARMA模型和MGPC算法對(duì)GMA隔振系統(tǒng)進(jìn)行微振動(dòng)控制仿真研究和閉環(huán)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,抑制效果達(dá)到20dB。
　　(3)介紹了三自由度磁致伸縮平臺(tái)的全系統(tǒng)結(jié)構(gòu),建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,之后進(jìn)行仿真與開(kāi)環(huán)測(cè)試研究,分析比較模型的準(zhǔn)確性。將本文研究的基于CARMA模型的改進(jìn)廣義預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制算法應(yīng)用于三自由度全系統(tǒng)的位