整星多維隔振機(jī)構(gòu)及其半主動控制研究.pdf

1、在衛(wèi)星發(fā)射過程中,衛(wèi)星受到的各種振動和載荷會大大地降低衛(wèi)星發(fā)射的成功率。因此,為了改善衛(wèi)星發(fā)射過程中所承受的環(huán)境載荷,需要對衛(wèi)星進(jìn)行隔振。本文以衛(wèi)星多維隔振為研究背景,研究了基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度多維隔振系統(tǒng)。
　　針對衛(wèi)星在發(fā)射過程中所受到的振動,提出了一款6CPS/UPS的六維隔振機(jī)構(gòu)。對機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的運(yùn)動學(xué)分析,并采用虛功原理建立了隔振機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型。
　　從動力學(xué)方程推導(dǎo)出隔振機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)及復(fù)頻響應(yīng)函數(shù)。通過復(fù)

2、頻響應(yīng)函數(shù)畫出36個幅頻圖。對這36幅圖進(jìn)行隔振效果分析獲得了10個振動耦合項。最后,通過分析10個振動耦合項的加速度傳遞率隨阻尼系數(shù)及剛度系數(shù)的變化,確定了磁流變阻尼器的阻尼系數(shù)范圍及彈簧的剛度系數(shù)范圍。
　　對隔振機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與振動控制一體化優(yōu)化。結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)為隔振機(jī)構(gòu)前六階固有頻率之和。控制器優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)為隔振系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的H∞范數(shù)。通過遺傳算法把這兩者結(jié)合起來,對隔振機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與振動控制一體化優(yōu)化。通