六自由度主被动复合隔振平台的隔振性能仿真研究
发布时间：2021-10-24 18:02
工作环境中存在的振动干扰是影响设备加工和测量精度的关键因素,随着对设备加工和测量精度要求的提高,对振动隔离和平台定位精度提出了严格的要求,保证精密设备能够正常工作。传统的隔振装置中使用的正负刚度机构只能提供一个方向上的刚度特性,实现单自由度的隔振效果,要实现多自由度隔振时,则每个自由度上都要设置相应的正负刚度并联装置,会增加装置的复杂性,并且对于自由度要求较多的场合仍存在一定的不足。首先,论文主要对单自由度在被动、主动以及联合隔振几种不同类型方案进行了分析和探究,并建立了相应的建模。随后重点对主被动联合方式平台进行了相应的参数分析,然后重点对六自由度主被动复合隔振平台进行结构设计,包括隔振平台的整体结构设计、执行器单元、支腿、膜片弹簧、铰链以及电涡流位置传感器结构设计。对主被动一体化隔振控制方法进行了深入分析。其次,建立隔振平台的动力学模型,分析了仿真模型参数的确定方法,并基于Adams软件建立相应的六自由度主被动复合隔振平台的仿真分析模型,对六自由度主被动复合隔振平台进行了模态分析,实验结果显示:对于六自由度主被动复合隔振平台,其在第一、二阶中同时包含有抑面内和扭转方面的振动,而对于...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 被动隔振技术研究现状
1.2.2 主动隔振技术研究现状
1.3 研究内容及方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
第2章 隔振性能及有限元分析理论
2.1 被动隔振特性分析
2.1.1 被动隔振方案
2.1.2 被动隔振建模与分析
2.1.3 被动隔振平台参数的确定
2.2 主动隔振特性分析
2.2.1 主动隔振方案
2.2.2 主动隔振建模与分析
2.3 主被动联合隔振特性分析
2.3.1 主被动联合隔振方案
2.3.2 有效载荷与被动隔振平台之间的建模与分析
2.3.3 干扰源与被动隔振平台之间的建模与分析
2.4 模态分析理论
2.5 随机振动分析理论
2.5.1 功率谱密度
2.5.2 随机振动分析基本原理
2.6 本章小结
第3章 六自由度主被动复合隔振平台设计
3.1 整体结构参数设计
3.2 隔振平台结构设计
3.2.1 隔振平台整体结构设计
3.2.2 执行器单元的结构设计
3.2.4 膜片弹簧的结构设计
3.2.5 铰链结构设计
3.2.6 电涡流位置传感器设计
3.3 主被动一体化隔振控制
3.3.1 控制系统的设计原理
3.3.2 正弦扰动指向隔振
3.3.3 随机信号扰动隔振控制
3.4 本章小结
第4章 六自由度主被动复合隔振平台动力学仿真
4.1 引言
4.2 隔振平台的动力学模型
4.2.1 仿真模型参数的确定
4.2.2 仿真分析模型
4.3 隔振平台的动力学分析
4.3.1 模态分析
4.3.2 隔振平台响应与传递率分析
4.4 本章小结
第5章 六自由度主被动复合隔振平台实验
5.1 隔振平台实验原理与目的
5.1.1 竖直方向激励测试系统
5.1.2 水平方向激励测试系统
5.2 快速控制原型技术
5.3 隔振平台测试与结果分析
5.3.1 平台安装与测试前准备工作
5.3.2 竖直方向测试结果
5.3.3 水平方向测试结果
5.3.4 测试结果讨论
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]车载系统主被动联合振动控制研究[J]. 邵敏强,杨雨田,杨志甫,曾捷. 力学季刊. 2018(01)
[2]基座刚度对主被动隔振系统控制效果的影响分析[J]. 张能,何琳,李彦. 噪声与振动控制. 2017(03)
[3]非线性被动隔振的若干进展[J]. 陆泽琦,陈立群. 力学学报. 2017(03)
[4]基于磁流变弹性体减震设备电控系统的设计[J]. 马卫民. 安徽职业技术学院学报. 2016(02)
[5]磁悬浮主被动混合隔振器静稳定性分析[J]. 倪圆,何琳,帅长庚,李彦. 船舶力学. 2015(10)
[6]磁悬浮主被动隔振系统自适应控制及非线性补偿[J]. 李彦,何琳,帅长庚,吕志强. 振动与冲击. 2015(06)
[7]动静隔离、主从协同控制双超卫星平台设计[J]. 张伟,赵艳彬,廖鹤,赵洪波. 上海航天. 2014(05)
[8]Modeling and H∞ Robust Control of a Smart Structure with Rate-dependent Hysteresis Nonlinearity[J]. Ping Liu,Zhen-Yan Wang,Zhen Zhang,Jian-Qin Mao,Ke-Min Zhou. International Journal of Automation and Computing. 2014(01)
[9]非线性被动隔振器刚度特性研究[J]. 闫振华,王国强,苏丽达,秦绪喜,赵应祥. 振动与冲击. 2013(19)
[10]基于压电堆与橡胶的主被动一体化隔振器研究[J]. 李雨时,周军,钟鸣,陈照波,焦映厚. 振动.测试与诊断. 2013(04)
博士论文
[1]基于非概率可靠性理论的航天器隔振技术研究[D]. 张业伟.哈尔滨工业大学 2012
[2]层合压电智能结构振动主动控制数值模拟及其优化[D]. 钱锋.合肥工业大学 2011
[3]舱筏隔振系统声学设计及优化、控制[D]. 黄修长.上海交通大学 2011
[4]气动隔振器及八作动器隔振平台控制问题研究[D]. 王晓雷.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]主—被动隔振实验平台的数字型PWM开关式驱动电路设计和硬件架构搭建[D]. 卢宵晨.北京交通大学 2016
[2]基于无量纲分析的短型浮置板轨道隔振系统参数优化研究[D]. 杜鹏飞.重庆邮电大学 2014
[3]捷联惯导系统振动控制技术研究[D]. 袁军锋.中北大学 2014
[4]基于Stewart机构的隔振技术研究[D]. 杨小龙.南京航空航天大学 2014
[5]捷联惯导系统支座振动控制与结构优化[D]. 孙辉.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
[6]压电智能结构建模与实验技术研究[D]. 胡丽丽.中北大学 2011
[7]微捷联惯导系统振动噪声抑制技术研究[D]. 陶瑞萍.中北大学 2011
[8]微振动结构主动控制研究[D]. 胡俊香.中北大学 2011
[9]约束阻尼型被动隔振器设计及试验研究[D]. 王跃.华中科技大学 2009
[10]智能结构在微型飞行器中的应用与研究[D]. 李琦.南京航空航天大学 2009
本文编号：3455727
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 被动隔振技术研究现状
1.2.2 主动隔振技术研究现状
1.3 研究内容及方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
第2章 隔振性能及有限元分析理论
2.1 被动隔振特性分析
2.1.1 被动隔振方案
2.1.2 被动隔振建模与分析
2.1.3 被动隔振平台参数的确定
2.2 主动隔振特性分析
2.2.1 主动隔振方案
2.2.2 主动隔振建模与分析
2.3 主被动联合隔振特性分析
2.3.1 主被动联合隔振方案
2.3.2 有效载荷与被动隔振平台之间的建模与分析
2.3.3 干扰源与被动隔振平台之间的建模与分析
2.4 模态分析理论
2.5 随机振动分析理论
2.5.1 功率谱密度
2.5.2 随机振动分析基本原理
2.6 本章小结
第3章 六自由度主被动复合隔振平台设计
3.1 整体结构参数设计
3.2 隔振平台结构设计
3.2.1 隔振平台整体结构设计
3.2.2 执行器单元的结构设计
3.2.4 膜片弹簧的结构设计
3.2.5 铰链结构设计
3.2.6 电涡流位置传感器设计
3.3 主被动一体化隔振控制
3.3.1 控制系统的设计原理
3.3.2 正弦扰动指向隔振
3.3.3 随机信号扰动隔振控制
3.4 本章小结
第4章 六自由度主被动复合隔振平台动力学仿真
4.1 引言
4.2 隔振平台的动力学模型
4.2.1 仿真模型参数的确定
4.2.2 仿真分析模型
4.3 隔振平台的动力学分析
4.3.1 模态分析
4.3.2 隔振平台响应与传递率分析
4.4 本章小结
第5章 六自由度主被动复合隔振平台实验
5.1 隔振平台实验原理与目的
5.1.1 竖直方向激励测试系统
5.1.2 水平方向激励测试系统
5.2 快速控制原型技术
5.3 隔振平台测试与结果分析
5.3.1 平台安装与测试前准备工作
5.3.2 竖直方向测试结果
5.3.3 水平方向测试结果
5.3.4 测试结果讨论
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]车载系统主被动联合振动控制研究[J]. 邵敏强,杨雨田,杨志甫,曾捷. 力学季刊. 2018(01)
[2]基座刚度对主被动隔振系统控制效果的影响分析[J]. 张能,何琳,李彦. 噪声与振动控制. 2017(03)
[3]非线性被动隔振的若干进展[J]. 陆泽琦,陈立群. 力学学报. 2017(03)
[4]基于磁流变弹性体减震设备电控系统的设计[J]. 马卫民. 安徽职业技术学院学报. 2016(02)
[5]磁悬浮主被动混合隔振器静稳定性分析[J]. 倪圆,何琳,帅长庚,李彦. 船舶力学. 2015(10)
[6]磁悬浮主被动隔振系统自适应控制及非线性补偿[J]. 李彦,何琳,帅长庚,吕志强. 振动与冲击. 2015(06)
[7]动静隔离、主从协同控制双超卫星平台设计[J]. 张伟,赵艳彬,廖鹤,赵洪波. 上海航天. 2014(05)
[8]Modeling and H∞ Robust Control of a Smart Structure with Rate-dependent Hysteresis Nonlinearity[J]. Ping Liu,Zhen-Yan Wang,Zhen Zhang,Jian-Qin Mao,Ke-Min Zhou. International Journal of Automation and Computing. 2014(01)
[9]非线性被动隔振器刚度特性研究[J]. 闫振华,王国强,苏丽达,秦绪喜,赵应祥. 振动与冲击. 2013(19)
[10]基于压电堆与橡胶的主被动一体化隔振器研究[J]. 李雨时,周军,钟鸣,陈照波,焦映厚. 振动.测试与诊断. 2013(04)
博士论文
[1]基于非概率可靠性理论的航天器隔振技术研究[D]. 张业伟.哈尔滨工业大学 2012
[2]层合压电智能结构振动主动控制数值模拟及其优化[D]. 钱锋.合肥工业大学 2011
[3]舱筏隔振系统声学设计及优化、控制[D]. 黄修长.上海交通大学 2011
[4]气动隔振器及八作动器隔振平台控制问题研究[D]. 王晓雷.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]主—被动隔振实验平台的数字型PWM开关式驱动电路设计和硬件架构搭建[D]. 卢宵晨.北京交通大学 2016
[2]基于无量纲分析的短型浮置板轨道隔振系统参数优化研究[D]. 杜鹏飞.重庆邮电大学 2014
[3]捷联惯导系统振动控制技术研究[D]. 袁军锋.中北大学 2014
[4]基于Stewart机构的隔振技术研究[D]. 杨小龙.南京航空航天大学 2014
[5]捷联惯导系统支座振动控制与结构优化[D]. 孙辉.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
[6]压电智能结构建模与实验技术研究[D]. 胡丽丽.中北大学 2011
[7]微捷联惯导系统振动噪声抑制技术研究[D]. 陶瑞萍.中北大学 2011
[8]微振动结构主动控制研究[D]. 胡俊香.中北大学 2011
[9]约束阻尼型被动隔振器设计及试验研究[D]. 王跃.华中科技大学 2009
[10]智能结构在微型飞行器中的应用与研究[D]. 李琦.南京航空航天大学 2009
本文编号：3455727
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