并聯(lián)微動(dòng)激振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制研究.pdf

1、在研究振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，常需要借助激振器或者振動(dòng)臺(tái)等激振裝置使物體產(chǎn)生振動(dòng)，從而進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。本文針對(duì)一種并聯(lián)微動(dòng)激振器進(jìn)行了全面的研究，該并聯(lián)微動(dòng)激振器采用三平移空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)，采用壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)元件，采用柔性鉸鏈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的剛性運(yùn)動(dòng)副，可以實(shí)現(xiàn)從一維到三維的激振。本文研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　第一，根據(jù)并聯(lián)微動(dòng)激振器的設(shè)計(jì)要求，采用非對(duì)稱(chēng)三平移機(jī)構(gòu)3-RRRP(4R)作為激振器的主體機(jī)構(gòu)，對(duì)所選用的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)

2、輸出和自由度分析，建立了機(jī)構(gòu)的位置方程，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)解耦性分析；建立了一階影響系數(shù)矩陣和二階影響系數(shù)矩陣，得到了機(jī)構(gòu)的速度方程和加速度方程，為機(jī)構(gòu)模型參數(shù)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　第二，對(duì)并聯(lián)微動(dòng)激振器主體機(jī)構(gòu)的模型參數(shù)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。選用無(wú)間隙、無(wú)摩擦、免于潤(rùn)滑、免于裝配的柔性鉸鏈作為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副，合理選擇了柔性鉸鏈的材料，設(shè)計(jì)了機(jī)構(gòu)的參數(shù)；構(gòu)造了機(jī)構(gòu)的有限元模型，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了安全校驗(yàn)，驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。
　　第三

3、，利用Solidworks和ADAMS軟件建立了并聯(lián)微動(dòng)激振器主體機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)，并在樣機(jī)上對(duì)激振器的振動(dòng)特性進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。通過(guò)在機(jī)構(gòu)主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副處施加相應(yīng)的微動(dòng)轉(zhuǎn)速，得到了激振器動(dòng)平臺(tái)的輸出位移曲線和輸出振動(dòng)曲線，驗(yàn)證了振動(dòng)規(guī)律的正確性。
　　最后，設(shè)計(jì)了并聯(lián)微動(dòng)激振器的控制系統(tǒng)，利用模糊增益調(diào)整 PID控制方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)并聯(lián)微動(dòng)激振器的振動(dòng)控制。設(shè)計(jì)了并聯(lián)微動(dòng)激振器的控制軟件，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制器設(shè)計(jì)的可靠性。
　　通過(guò)