【摘要】：目前求解機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)響應(yīng)的理論大多數(shù)是基于無阻尼和比例阻尼系統(tǒng),并且具有較大截?cái)嗾`差和精度難以控制的問題。因此,基于復(fù)模態(tài)精確模態(tài)疊加法,研究開發(fā)一套計(jì)算非比例阻尼系統(tǒng)動(dòng)響應(yīng)的求解系統(tǒng)對(duì)于工程實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義。本文基于復(fù)模態(tài)精確模態(tài)疊加法的原理,設(shè)計(jì)一種基于模態(tài)疊加法的精密隔振平臺(tái),并對(duì)其進(jìn)行了仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證。首先,主要概述了目前簡(jiǎn)諧響應(yīng)分析的方法,在已知目前計(jì)算方法不足的情況下引入精確模態(tài)疊加法,并概述了該種方法的理論和基本計(jì)算流程,研究了該種方法對(duì)于非比例阻尼系統(tǒng)計(jì)算動(dòng)響應(yīng)時(shí)的過程和意義。其次,深入分析了基于精確模態(tài)疊加法的隔振原理,完成基于精確模態(tài)疊加法的隔振平臺(tái)設(shè)計(jì)。分析了隔振平臺(tái)的主動(dòng)反饋控制回路設(shè)計(jì),分析了主動(dòng)控制下的傳遞率,結(jié)果表明:采用本文的主動(dòng)隔振控制后,阻尼得到進(jìn)一步提升的同時(shí)系統(tǒng)的共振峰也被主動(dòng)控制的天棚阻尼補(bǔ)償。第三,通過仿真研究了基于精確模態(tài)疊加法的整個(gè)隔振平臺(tái)的隔振性能。分別設(shè)置低于和高于豎直方向固有頻率的兩個(gè)位移干擾信號(hào),當(dāng)設(shè)置PID控制器比例控制參數(shù)K為特定值時(shí),可以實(shí)現(xiàn)低于系統(tǒng)固有頻率的振動(dòng)信號(hào)的衰減,衰減率在激振頻率為5HZ時(shí)達(dá)80%;而且與不加PID控制相比,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻信號(hào)更大程度的衰減。再分別設(shè)置低于和高于繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向固有頻率的兩個(gè)角位移干擾信號(hào),當(dāng)設(shè)置PID控制器比例控制參數(shù)K為特定值時(shí),可以實(shí)現(xiàn)低于系統(tǒng)固有頻率的振動(dòng)信號(hào)的衰減,衰減率在激振頻率為5HZ時(shí)達(dá)65%;而且與不加PID控制相比,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻信號(hào)更大的衰減。最后,對(duì)平臺(tái)圖紙進(jìn)行加工,得到原型樣機(jī),搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)隔振平臺(tái)整機(jī)進(jìn)行響應(yīng)測(cè)試。結(jié)果表明:輸入直流偏置為4A,正弦幅值為1A,頻率分別為O.O5Hz和0.1Hz的電流信號(hào),負(fù)載圓盤沿豎直軸z軸的位移響應(yīng)幅值為0.22mm,與仿真模型對(duì)比,可知仿真誤差為12%;負(fù)載圓盤沿水平軸x軸的轉(zhuǎn)角響應(yīng)幅值為0.31°,與仿真模型對(duì)比,可知仿真誤差為11%。通過仿真分析和試驗(yàn),可以證明平臺(tái)的振動(dòng)抑制能力得到了進(jìn)一步性能的提升,整個(gè)隔振平臺(tái)是有效的。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH122

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