磁流變彈性體-壓電堆智能隔振器控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著精密加工、精密測量與微裝配等技術(shù)的發(fā)展，微振動(dòng)對(duì)精密加工精度的影響變得十分突出，且具有頻率范圍寬等特性。傳統(tǒng)的被動(dòng)隔振技術(shù)對(duì)低頻振動(dòng)抑制效果差，且不能滿足復(fù)雜激勵(lì)環(huán)境下的隔振要求。主動(dòng)隔振能量消耗大，且高頻振動(dòng)抑制效果不理想。以磁流變彈性體為代表的半主動(dòng)控制技術(shù)不僅具有被動(dòng)隔振穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，還能根據(jù)激勵(lì)變化進(jìn)行參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，成為振動(dòng)控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此，采用主動(dòng)/半主動(dòng)一體化的隔振方式可以兼顧主動(dòng)隔振對(duì)低頻振動(dòng)抑制效果

2、好和被動(dòng)隔振高頻穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得更佳的微振動(dòng)抑制效果。本文針對(duì)主動(dòng)/半主動(dòng)一體化隔振中的控制關(guān)鍵技術(shù)問題，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：
　?、傺芯繅弘姸褕?zhí)行器的動(dòng)態(tài)特性。搭建壓電堆執(zhí)行器的動(dòng)態(tài)特性測試系統(tǒng)，測試其在空載狀態(tài)下的輸出位移和約束狀態(tài)下的輸出力，研究其輸出位移和輸出力與輸入電壓幅值和頻率的關(guān)系，根據(jù)測試結(jié)果辨識(shí)執(zhí)行器的等效剛度和阻尼及位移增益和力增益。
　?、诖罱ù帕髯儚椥泽w隔振器動(dòng)力學(xué)特性測試系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行不

3、同電流作用下的掃頻實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析其傳遞特性，并辨識(shí)其等效剛度和阻尼系數(shù)。
　?、劾梅抡娣治龊蛯?shí)驗(yàn)測試的方法研究了簡支梁的振動(dòng)特性，確定其模態(tài)頻率和模態(tài)振型。根據(jù)梁的振動(dòng)特性，分別針對(duì)單頻激勵(lì)和多頻激勵(lì)設(shè)計(jì)基于壓電堆執(zhí)行器的簡支梁模糊控制器。搭建基于 dSPACE的主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)模糊控制器的有效性。
　?、芙梃b天棚控制思想推導(dǎo)磁流變彈性體隔振系統(tǒng)半主動(dòng)控制條件，并設(shè)計(jì)磁流變彈性體隔振系統(tǒng)半主動(dòng)模

4、糊控制器。借助Matlab/Simulink平臺(tái)建立半主動(dòng)控制仿真系統(tǒng)，分別對(duì)正弦激勵(lì)、隨機(jī)激勵(lì)和脈沖激勵(lì)下的模糊控制控制與on-off控制效果進(jìn)行對(duì)比研究。
　　⑤建立基于壓電堆執(zhí)行器和磁流變彈性體隔振器的混合隔振系統(tǒng)二自由度動(dòng)力學(xué)模型，并通過數(shù)值仿真研究輸入電流、中間質(zhì)量及輸入電壓變化對(duì)系統(tǒng)傳遞特性的影響。設(shè)計(jì)模糊控制器，在Matlab/Simulink平臺(tái)上建立混合隔振系統(tǒng)模糊控制仿真系統(tǒng)，對(duì)低頻、中高頻激勵(lì)及切換控制效果進(jìn)