基于氣動(dòng)肌肉并聯(lián)隔振系統(tǒng)建模及半主動(dòng)變剛度控制研究.pdf

1、隔振技術(shù)在振動(dòng)研究領(lǐng)域起著重要的作用，在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛地應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)提高設(shè)備精度及更好的保護(hù)好設(shè)備提供了技術(shù)支持，使得精密隔振成為未來(lái)隔振技術(shù)的發(fā)展主要方向之一。因此，探索研究適用于隔振平臺(tái)的新技術(shù)、新方法，對(duì)于隔振控制具有重要的理論和實(shí)際意義。在設(shè)備振動(dòng)控制中，半主動(dòng)控制的隔振效果接近于主動(dòng)控制并且只需要很少外界能源的優(yōu)點(diǎn)，使其成為未來(lái)振動(dòng)控制主要的發(fā)展趨勢(shì)。半主動(dòng)變剛度控制作為半主動(dòng)控制的一

2、種，也日益成為當(dāng)前控制領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)。本文采用了具有非線性剛度特性的氣動(dòng)肌肉作為隔振原件，從而很好的改變了隔振系統(tǒng)的剛度特性，既可以避免系統(tǒng)產(chǎn)生共振，也可以為系統(tǒng)半主動(dòng)變剛度控制研究提供便利的條件。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、結(jié)合目前已經(jīng)存在的氣動(dòng)肌肉理想數(shù)學(xué)模型，考慮到橡膠管彈性力約束、內(nèi)部摩擦力等因素的影響得到較為精確的氣動(dòng)肌肉輸出力模型；利用廣義剛度方法和等效阻尼原理推導(dǎo)出氣動(dòng)肌肉剛度、阻尼與內(nèi)部壓力的非線性數(shù)學(xué)模

3、型，并對(duì)氣動(dòng)肌肉剛度及阻尼特性進(jìn)行仿真研究，為并聯(lián)氣動(dòng)肌肉隔振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。
　　2、根據(jù)電氣比例閥壓力流量特性和氣動(dòng)肌肉充放氣特點(diǎn)，把氣動(dòng)肌肉隔振系統(tǒng)看作氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，并對(duì)并聯(lián)氣動(dòng)肌肉隔振系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。搭建隔振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)靜態(tài)剛度實(shí)驗(yàn)及沖擊隔離實(shí)驗(yàn)對(duì)隔振系統(tǒng)特性進(jìn)行研究分析。
　　3、基于氣動(dòng)肌肉的可控性、非線性強(qiáng)、多耦合輸出的特性，對(duì)模糊 PID控制策略進(jìn)行研究，結(jié)合隔振系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型在 M