旋轉電流變彈性體夾層梁的振動控制.pdf

1、在集成電路裝備制造業(yè)領域,旋轉柔性梁的振動控制是一個研究熱點,其中應用智能材料進行主被動一體化控制是一個重要的研究方向。在智能材料中占有重要席位的電流變材料發(fā)展出了新的分支——電流變彈性體。這是一種將可極化顆?；旌显趶椥阅z體中的類似于橡膠的彈性體,它保留了電流變材料剛度和阻尼可調的性能,同時解決了長期困擾電流變液應用的性能不穩(wěn)定、顆粒沉降和泄漏問題,因此擁有比電流變液更廣泛的工程應用潛力。但將電流變彈性體應用到旋轉柔性梁的振動控制中的報

2、道還不多見。
　　本文以旋轉電流變彈性體夾層梁為研究對象,首先簡單介紹了旋轉柔性梁的建模和振動控制及其實驗系統(tǒng)的研究進展。然后基于一次近似模型和有限元方法建立了夾層梁的動力學模型。對不同外加電場和不同轉速條件下旋轉夾層梁的振動特性進行仿真分析,仿真結果顯示,外加電場增大將會使夾層梁的模態(tài)固有頻率和損耗因子都增大,有利于抑制梁的振動;而旋轉速度的加大會導致夾層梁的損耗因子減小,不利于梁的振動控制。旋轉電流變彈性體夾層梁的振動特性實驗

3、結果則顯示,將電流變彈性體應用在旋轉夾層梁的振動控制中是可行的。然后采用復合控制方法,將旋轉電流變彈性體夾層梁的振動控制分成運動控制和振動控制兩個子系統(tǒng)進行控制。運動控制部分使用帶非線性微分器(ND)的PD反饋控制方法,振動控制部分采用模糊控制方法。仿真結果表明,帶ND的PD控制要優(yōu)于普通PD反饋控制,能滿足運動部分的控制要求;在存在外部干擾的情況下,模糊控制比單一的電場控制能更好的抑制旋轉夾層梁的振動,這說明復合控制方法是有效的。最后