基于靜壓氣浮與音圈電機復(fù)合支承的主動隔振系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)、微電子技術(shù)以及精密與超精密加工與測量等學(xué)科的逐步發(fā)展，對于所需產(chǎn)品的精度要求越來越高，對儀器的抗振性和動態(tài)穩(wěn)定性的要求也越來越高。大型超精密制造設(shè)備、高精度測試測量設(shè)備、大型精密實驗裝備等等都建立在隔振基座之上，而氣浮隔振平臺具有很好的隔振效果，因此氣浮平臺的隔振技術(shù)是當(dāng)前研究的一項關(guān)鍵課題。傳統(tǒng)的被動隔振只能依靠臺體自身的隔振效果來抑制噪聲，對于一些要求臺體振動速度更小、固有頻率更低的精密實驗不能滿足要求，因此在此引入了

2、主動隔振技術(shù)。本課題便設(shè)計了一種采用音圈電機作為主動作動器的主動控制方法，實現(xiàn)隔振系統(tǒng)的低振動速度和低固有頻率。課題的主要研究內(nèi)容如下，
　　首先根據(jù)隔振系統(tǒng)的功能要求，設(shè)計相應(yīng)的主動隔振單元的機械結(jié)構(gòu)，并針對所設(shè)計的靜壓氣浮結(jié)構(gòu)中氣室的氣壓、體積和承載面積等物理因素對系統(tǒng)的剛度和阻尼等系數(shù)進行公式推導(dǎo)，建立其物理模型。建立六自由度運動學(xué)模型并推導(dǎo)分析，得出音圈電機對隔振平臺各位置傳感器的影響。
　　其次，建立主動隔振系統(tǒng)模

3、型，設(shè)計并分析了靜壓氣浮初步定位、精確定位以及主動控制三方面的控制策略，并著重對隔振的主動控制方法進行研究與研究。最后本隔振系統(tǒng)采用隔振性能最佳的復(fù)合反饋PID控制。
　　再次，根據(jù)復(fù)合控制方法，設(shè)計一種低頻高增益線性放大器，利用數(shù)據(jù)采集模塊采集振動信號，根據(jù)所編寫控制程序計算輸出信號驅(qū)動音圈電機，抑制振動信號。
　　最后，對主動控制隔振平臺進行實驗分析。對所設(shè)計振動信號調(diào)理電路進行頻響測量實驗，在輸入與輸出信號之間具有優(yōu)良