面向精密儀器設(shè)備的主動(dòng)隔振關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本學(xué)位論文結(jié)合浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“精密設(shè)備系統(tǒng)主動(dòng)隔振基礎(chǔ)理論研究”(N0．599085)進(jìn)行精密儀器設(shè)備隔振平臺(tái)振動(dòng)主動(dòng)控制理論與實(shí)驗(yàn)研究。針對(duì)項(xiàng)目的研究任務(wù)和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，采用理論研究、計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的研究方法，完成了精密儀器設(shè)備主動(dòng)隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析，研制了用于該隔振系統(tǒng)的超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，對(duì)該隔振系統(tǒng)中的功率流傳遞特性進(jìn)行了研究分析，然后采用免疫控制方法完成了精密儀器主動(dòng)隔振系統(tǒng)的隔振器設(shè)計(jì)，搭建了主動(dòng)隔振系

2、統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。
　　 第一章，闡述了本學(xué)位論文的研究背景與意義，分析了國(guó)內(nèi)外主動(dòng)隔振技術(shù)在隔振方案設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)器與傳感器、功率流傳遞特性和控制策略等方面的研究現(xiàn)狀，提出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第二章，以電鏡類光學(xué)儀器為研究對(duì)象，建立了平臺(tái)隔振形式的多自由度隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。在研究典型一級(jí)主動(dòng)、被動(dòng)隔振系統(tǒng)的振動(dòng)位移傳遞率的基礎(chǔ)上，針對(duì)常用的二級(jí)主動(dòng)隔振模型，考慮以不同參數(shù)作為反饋控制變量

3、時(shí)，分析隔振系統(tǒng)在單坐標(biāo)方向上的振動(dòng)加速度傳遞率。
　　 第三章，在分析超磁致伸縮材料工作特性的基礎(chǔ)上，研制了用于精密儀器主動(dòng)隔振系統(tǒng)的超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，對(duì)超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的力和位移輸出的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析，并建立了基于磁機(jī)耦合原理的驅(qū)動(dòng)器磁滯非線性模型。
　　 第四章，建立了精密儀器主被動(dòng)隔振平臺(tái)系統(tǒng)的功率流傳遞模型，對(duì)于采用超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的隔振平臺(tái)—基礎(chǔ)主動(dòng)隔振系統(tǒng)，采用四端參數(shù)法推導(dǎo)出隔振系統(tǒng)的

4、功率流傳遞函數(shù)，對(duì)該函數(shù)進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算，詳細(xì)分析了各控制器反饋參量對(duì)系統(tǒng)功率流傳遞特性的影響。
　　 第五章，根據(jù)人工免疫系統(tǒng)的思想設(shè)計(jì)出免疫反饋控制器，并將該控制器用于精密儀器的主動(dòng)隔振系統(tǒng)中。針對(duì)精密儀器隔振平臺(tái)的控制模型，在MATLAB環(huán)境中進(jìn)行了對(duì)所設(shè)計(jì)的主動(dòng)隔振系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的抗干擾能力和時(shí)域性能等方面進(jìn)行了研究。
　　 第六章，研制了以工業(yè)PC機(jī)為核心的精密儀器模擬隔振平臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，完成了相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)開(kāi)