基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的減振平臺(tái)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(dòng)問(wèn)題已經(jīng)成為影響儀器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要原因,它對(duì)設(shè)備的使用壽命和性能表現(xiàn)有著很大的影響。相對(duì)于單維減振已經(jīng)具有較成熟的處理方法,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于多維減振都還沒(méi)有很好的解決辦法,因此多維減振的研究具有重要的實(shí)際意義。
　　本文提出將五自由度的混合并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為減振平臺(tái)的主體機(jī)構(gòu),在機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)能量的吸收,達(dá)到平臺(tái)多維減振的目的。
　　首先,提出了一個(gè)由3-

2、PUU機(jī)構(gòu)與3-UPS/U機(jī)構(gòu)相串聯(lián)的冗余驅(qū)動(dòng)混聯(lián)機(jī)構(gòu)作為減振主體機(jī)構(gòu);然后對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,包括機(jī)構(gòu)的位置反解、速度和加速度分析等。
　　其次,分別對(duì)3-PUU機(jī)構(gòu)與3-UPS/U機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,采用虛功原理分別建立了兩個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,并根據(jù)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)3-UPS/U機(jī)構(gòu)進(jìn)行了基于動(dòng)力學(xué)的控制仿真。隨后在動(dòng)力學(xué)方程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推導(dǎo)了平臺(tái)的振動(dòng)方程,根據(jù)振動(dòng)方程設(shè)計(jì)相應(yīng)的半主動(dòng)控制器,然后使用MATLAB編程進(jìn)行

3、仿真,得到了在半主動(dòng)控制器作用下多維減振平臺(tái)的減振效果。
　　最后,搭建實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)及設(shè)計(jì)了減振平臺(tái)的振動(dòng)控制系統(tǒng),使用數(shù)據(jù)采集卡對(duì)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的采集,采用PMAC運(yùn)動(dòng)控制卡對(duì)振動(dòng)平臺(tái)的姿態(tài)進(jìn)行控制,使用工控機(jī)通過(guò)模擬量輸出卡對(duì)磁流變阻尼器進(jìn)行控制,之后采用VC++編寫整個(gè)多維減振平臺(tái)的軟件系統(tǒng),包括各功能模塊的實(shí)現(xiàn)和人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)。
　　本文將并聯(lián)機(jī)構(gòu)和磁流變阻尼器引入到多維減振中來(lái),并設(shè)計(jì)了半主動(dòng)控制器對(duì)減振