基于磁致伸縮平臺的微振動主動控制研究.pdf

1、在精密工程及航天工程領(lǐng)域,制造、檢測過程的內(nèi)外部擾動嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量或檢測質(zhì)量,因此有必要對設(shè)備所受的微振動干擾進行隔離和控制。為了解決這類微振動問題,本論文以巨精密磁致伸縮平臺為研究對象,通過引入自適應控制算法對平臺系統(tǒng)進行精密位形驅(qū)動和微振動控制,進行了一系列仿真與實驗測試。
　　論文的主要研究工作如下:
　　(1)本文首先以單個巨磁致伸縮驅(qū)動器(GMA)為研究對象,通過受控自回歸滑動平均模型(CARMA)與遞推增廣最小

2、二乘法相結(jié)合來對巨磁致伸縮驅(qū)動器實現(xiàn)在線模型辨識,辨識模型能精確描述GMA輸出位移,辨識誤差達0.23％,與Prandtl–Ishlinskii模型相比, CARMA模型辨識速度更快且精度更高;將改進的廣義預測控制算法(MGPC)應用于GMA的閉環(huán)位移控制,與其它算法相比,MGPC具有更好的實時性和更高的控制精度,在0-10um給定位移下,其驅(qū)動控制誤差達0.143um。
　　(2)建立巨磁致伸縮驅(qū)動器的動力學模型,闡述其具有可調(diào)

3、剛度特性。通過分析比較GMA與被動隔振器不同連接方式對系統(tǒng)隔振性能的影響,設(shè)計基于主被動隔振器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的隔振系統(tǒng)。最后應用上述CARMA模型和MGPC算法對GMA隔振系統(tǒng)進行微振動控制仿真研究和閉環(huán)實驗測試,抑制效果達到20dB。
　　(3)介紹了三自由度磁致伸縮平臺的全系統(tǒng)結(jié)構(gòu),建立系統(tǒng)動力學模型,之后進行仿真與開環(huán)測試研究,分析比較模型的準確性。將本文研究的基于CARMA模型的改進廣義預測自適應控制算法應用于三自由度全系統(tǒng)的位