一种Stewart隔振平台的动力学建模及实验研究

发布时间：2018-08-15 16:25

【摘要】：提出一种采用石墨自润滑球铰连接的立方体构型Stewart隔振平台,6个支腿通过可转动的球铰与基础及载荷平台相连,每个支腿由音圈作动器与力传感器构成。在假设各支腿、基础及载荷平台均为弹性体的基础上,采用子结构频响函数综合法对Stewart隔振平台进行动力学建模,并通过FEM方法进行验证,给出内嵌反馈控制的隔振平台模型,对反馈控制效果进行仿真验证;在仿真分析的基础上,对隔振平台的被动隔振性能和内嵌反馈控制的主动隔振性能进行实验。结果表明,被动隔振在30~200 Hz频段内具有约-36 d B/dec的衰减率,主动隔振在3~100 Hz频段内可获得最大20 d B的幅值衰减,200 Hz,支腿力RMS值控制后下降75%~80%。
[Abstract]:A cubic Stewart vibration isolation platform with graphite self-lubricating spherical hinge is proposed. Six legs are connected to the foundation and load platform through a rotatable ball hinge. Each leg is composed of a voice coil actuator and a force sensor. Based on the assumption that each leg, foundation and load platform are elastomer, the dynamic model of Stewart vibration isolation platform is modeled by substructure frequency response function synthesis method, and verified by FEM method, the vibration isolation platform model with embedded feedback control is given. On the basis of simulation analysis, the passive vibration isolation performance of vibration isolation platform and the active isolation performance of embedded feedback control are tested. The results show that the passive vibration isolation has a attenuation rate of about -36 d B/dec in the frequency range of 30 ~ 200Hz, the amplitude attenuation of the maximum 20 dB can be obtained by active isolation in the frequency range of 3 ~ 100Hz, and the RMS value of the leg force decreases by 75% and 80% after the control of the RMS value of the leg force.
【作者单位】： 上海交通大学振动冲击噪声研究所;上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51275540)
【分类号】：TB535.1

【二级参考文献】

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