基于磁流變彈性體的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究.pdf

1、機(jī)械臂作為柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析和控制理論研究最直接的應(yīng)用對(duì)象，由于其具有簡(jiǎn)明的物理模型以及易于計(jì)算機(jī)和實(shí)物模型試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，已成為發(fā)展新一代機(jī)器人和航空航天技術(shù)的關(guān)鍵性課題。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，柔性機(jī)械臂正朝著高速化、精密化和輕型化的方向飛速發(fā)展。然而，隨著機(jī)械臂運(yùn)行速度和加速度的不斷增大，高加速度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的彈性振動(dòng)將在時(shí)間和空間尺度方面限制精定位性能的實(shí)現(xiàn)。如何在極短的時(shí)間內(nèi)抑制高速、高加速度運(yùn)動(dòng)柔性機(jī)械臂的振動(dòng)以提高其運(yùn)動(dòng)精度一

2、直是振動(dòng)控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　 在本文中，我們將磁流變彈性體材料引入柔性機(jī)械臂的振動(dòng)控制，對(duì)基于磁流變彈性體材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性機(jī)械臂的建模理論、動(dòng)力學(xué)特性和振動(dòng)控制開展多學(xué)科交叉研究，為極限工況下柔性機(jī)械臂的振動(dòng)控制提供理論基礎(chǔ)和新的參考方法。
　　 本文根據(jù)漢密爾頓原理推導(dǎo)夾層簡(jiǎn)支梁的位移數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過對(duì)磁流變彈性體夾層梁進(jìn)行模態(tài)分析，仿真結(jié)果表明磁流變彈性體夾層梁的固有頻率隨著彈性體剪切模量的

3、增加而增加。
　　 采用磁流變彈性體材料，設(shè)計(jì)了磁流變彈性體夾層梁，通過對(duì)所設(shè)計(jì)的磁流變彈性體夾層梁進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，夾層梁的固有頻率逐漸增大，其振動(dòng)得到明顯的抑制作用。
　　 假設(shè)磁流變彈性體為擠壓工作模式，設(shè)計(jì)了磁流變彈性體隔振器，并針對(duì)精密加工平臺(tái)研制基于磁流變彈性體的主被動(dòng)一體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將主動(dòng)和被動(dòng)隔振元件與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)高度結(jié)合，在被動(dòng)控制技術(shù)中加入一定的主動(dòng)因素，構(gòu)成主被