面向精密儀器設備的主動隔振關鍵技術研究.pdf

1、本學位論文結合浙江省自然科學基金項目“精密設備系統(tǒng)主動隔振基礎理論研究”(N0．599085)進行精密儀器設備隔振平臺振動主動控制理論與實驗研究。針對項目的研究任務和國內外研究現(xiàn)狀，采用理論研究、計算機仿真與實驗研究相結合的研究方法，完成了精密儀器設備主動隔振系統(tǒng)的動力學分析，研制了用于該隔振系統(tǒng)的超磁致伸縮驅動器，對該隔振系統(tǒng)中的功率流傳遞特性進行了研究分析，然后采用免疫控制方法完成了精密儀器主動隔振系統(tǒng)的隔振器設計，搭建了主動隔振系

2、統(tǒng)的模擬實驗臺，并進行了相關實驗研究。
　　 第一章，闡述了本學位論文的研究背景與意義，分析了國內外主動隔振技術在隔振方案設計、驅動器與傳感器、功率流傳遞特性和控制策略等方面的研究現(xiàn)狀，提出了本論文的主要研究內容。
　　 第二章，以電鏡類光學儀器為研究對象，建立了平臺隔振形式的多自由度隔振系統(tǒng)的動力學模型。在研究典型一級主動、被動隔振系統(tǒng)的振動位移傳遞率的基礎上，針對常用的二級主動隔振模型，考慮以不同參數(shù)作為反饋控制變量

3、時，分析隔振系統(tǒng)在單坐標方向上的振動加速度傳遞率。
　　 第三章，在分析超磁致伸縮材料工作特性的基礎上，研制了用于精密儀器主動隔振系統(tǒng)的超磁致伸縮驅動器，對超磁致伸縮驅動器的力和位移輸出的靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行實驗測試與分析，并建立了基于磁機耦合原理的驅動器磁滯非線性模型。
　　 第四章，建立了精密儀器主被動隔振平臺系統(tǒng)的功率流傳遞模型，對于采用超磁致伸縮驅動器的隔振平臺—基礎主動隔振系統(tǒng)，采用四端參數(shù)法推導出隔振系統(tǒng)的

4、功率流傳遞函數(shù)，對該函數(shù)進行數(shù)值仿真計算，詳細分析了各控制器反饋參量對系統(tǒng)功率流傳遞特性的影響。
　　 第五章，根據人工免疫系統(tǒng)的思想設計出免疫反饋控制器，并將該控制器用于精密儀器的主動隔振系統(tǒng)中。針對精密儀器隔振平臺的控制模型，在MATLAB環(huán)境中進行了對所設計的主動隔振系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的抗干擾能力和時域性能等方面進行了研究。
　　 第六章，研制了以工業(yè)PC機為核心的精密儀器模擬隔振平臺實驗系統(tǒng)，完成了相應的軟硬件系統(tǒng)開