精密儀器在運(yùn)輸或者轉(zhuǎn)場過程中不可避免地會受到路面或適應(yīng)環(huán)境帶來的不同方向的干擾和振動,這些振動不同程度地影響了它們的使用精度和壽命。因此,有必要開展多維隔振方面的研究,以保證精密儀器有一個穩(wěn)定的工作環(huán)境。本文以多維隔振平臺為主要研究內(nèi)容,分析了其運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和工作空間等性能指標(biāo),進(jìn)行了被動隔振和主動隔振的研究,并從理論、仿真和實驗多個層面驗證了其隔振效果。具體工作內(nèi)容包括:1、根據(jù)多維隔振平臺的技術(shù)要求,基于GF集理論,進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的型綜合,確定了以4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)為主體的隔振平臺方案。2、對以4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)為主體的多維隔振平臺進(jìn)行性能分析,包括:運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、工作空間等;以工作空間、靜剛度和靈巧度為目標(biāo)函數(shù),對多維隔振平臺的基本尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,并基于靈巧度指標(biāo),確定了隔振平臺的最優(yōu)工作范圍。3、建立多維隔振平臺的振動響應(yīng)模型,采用諧波疊加法將路面振動激勵等效為多個正弦激勵的疊加,研究了有阻尼受迫振動情況下多維隔振平臺的振動響應(yīng),從理論上驗證了平臺的隔振效果。4、進(jìn)行了多維隔振平臺主、被動隔振方案的仿真分析。在ADMAS中建立了多維隔振平臺被動隔振仿真模型,進(jìn)行了隔振效果的仿... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一非線性動力學(xué)模型

擇了兩種少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，對其隔振性能進(jìn)行了分析。付杰［２８］為了解決航天器??振動問題對精密設(shè)備的不良影響，設(shè)計了一種含有柔性鉸鏈的３－ＣＰＳ／ＵＰＵ的并聯(lián)??隔振平臺，實現(xiàn)了五維隔振。李耀［２９］制造出Ｓｔｅｗａｒｔ并聯(lián)隔振樣機(jī)如圖１－３所示，??并設(shè)計了單條支撐腿的隔振實驗，實驗結(jié)果表明，其對高頻振動具有很好的隔振??效果。??ａＢｉｌｉ?Ｉ?Ｍ??圖１－３?Ｓｔｅｗａｒｔ并聯(lián)隔振樣機(jī)??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｔｅｗａｒｔ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｖｉｂｒａｔｉｏｎ?ｉｓｏｌａｔｉｏｎ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ??Ｗａｎｇ?（＾３（）］等研究了一種六自由度并聯(lián)隔振平臺，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的磁流變阻尼器具??有較大的自重，在多支鏈的并聯(lián)結(jié)構(gòu)中這個問題更加明顯。因此，重新設(shè)計了一??種雙活塞ＭＲ阻尼器，仿真結(jié)果表明相比于采用傳統(tǒng)磁流變阻尼器的隔振平臺具??有更好地隔振效果。趙星宇［３１］等針對目前大振幅的調(diào)姿和微幅的振動隔振兩種機(jī)??構(gòu)分離的狀況，提出了一種高低頻復(fù)合驅(qū)動的并聯(lián)平臺如圖１－４所示，通過多種復(fù)??合驅(qū)動方式的性能比較，選用ＲＲＰＲＰ構(gòu)型的平面五桿機(jī)構(gòu)作為復(fù)合驅(qū)動單元，并??通過實驗驗證了其隔振性能。??Ｍ??圖】－４高低頻復(fù)合驅(qū)動的并聯(lián)平臺??Ｆｉｇ．?１－４?Ｈｉｇｈ－ｌｏｗ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｃｏｍｐｏｕｎｄ?ｄｒｉｖｅｎ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??５??

Ｆｉｇ．?１－６?Ｂｒａｎｃｈ?ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ?ＰＩＤ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｔｒａｔｅｇｙ??目前，主動隔振的研宄大多是將振動系統(tǒng)當(dāng)作線性系統(tǒng)分析，導(dǎo)致在實際應(yīng)??用中達(dá)不到滿意的隔振效果，針對這一問題，Ｃｈｅｎ?ＣｆＭ等研宄了多維振動的建模??理論，為控制器的設(shè)計提供了新方法。提出了一種用于穩(wěn)定主動隔振系統(tǒng)的自適??應(yīng)神經(jīng)控制器并驗證了該方案的有效性。Ｈａｏ?Ｚ［４Ｓ］等提出了一種雙邊阻尼約束控制??策略，該方法根據(jù)相對位移的預(yù)設(shè)值可以控制阻尼的大小，既可以降低共振處的??諧振峰值，也可以在高頻振動具有更好的振動衰減率。并且具有將大振幅響應(yīng)快??速穩(wěn)定到理想的穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的能力，防止大的沖擊和振動。Ｌｕｏ?ＤＹ［４６］等針對被動隔??振無法隔離低頻振動的問題，采用具有較高反應(yīng)速度的音圈電機(jī)作為主動元件，??用滑模魯棒控制的方法解決了冷原子重力儀受到環(huán)境振動干擾的問題。Ｔａｎｇ??等設(shè)計了一種新型的雙閉環(huán)ＰＩＤ主動控制策略。雙閉環(huán)策略包括內(nèi)部環(huán)路和外部??環(huán)路控制，分別用于實現(xiàn)主動懸浮和振動隔離，并設(shè)計了主動懸浮和隔振控制實??驗。結(jié)果表明，該控制算法在周期振動和隨機(jī)振動情況具有良好的隔振效果。Ｙａｎｇ??ＬｔＷ等提出了一種基于混合算法的寬頻帶主動隔振系統(tǒng)。采用非線性磁致伸縮執(zhí)行??器模型，通過實驗確定合適的參數(shù)，使隔振系統(tǒng)中的執(zhí)行器具有較好的線性動態(tài)??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]隔振技術(shù)在水下航行器推進(jìn)軸系振動控制中的應(yīng)用[J]. 段勇,郭君,周凌波.  水下無人系統(tǒng)學(xué)報. 2018(01)
[2]高低頻復(fù)合驅(qū)動的并聯(lián)調(diào)姿隔振平臺的運(yùn)動分析[J]. 趙星宇,趙鐵石,云軒,田昕,李二偉,陳宇航.  機(jī)器人. 2018(01)
[3]基于滑模魯棒算法的超低頻主動隔振系統(tǒng)[J]. 羅東云,程冰,周寅,吳彬,王肖隆,林強(qiáng).  物理學(xué)報. 2018(02)
[4]2-PRC-PR（C）并聯(lián)機(jī)構(gòu)減振平臺及其動力學(xué)特性[J]. 劉乃軍,牛軍川.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[5]基礎(chǔ)激勵下6-UHP并聯(lián)平臺的動力學(xué)建模與仿真[J]. 王曉明,徐振邦,王兵,梁凱翔,吳清文.  機(jī)器人. 2016(06)
[6]機(jī)載雷達(dá)多維隔振平臺失效狀態(tài)隔振性能分析[J]. 董迎暉,吳沂騫,王梅.  噪聲與振動控制. 2016(04)
[7]一種面向低頻隔振的兩自由度球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)[J]. 張曉偉,段學(xué)超,冷國俊,保宏.  河北科技大學(xué)學(xué)報. 2016(01)
[8]基于磁流變彈性體的平臺豎向隔振研究[J]. 索思,徐趙東,朱俊濤.  地震工程與工程振動. 2015(05)
[9]某機(jī)載設(shè)備安裝平臺的復(fù)合式隔振設(shè)計試驗研究[J]. 李家旭,張新平,谷迎松.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2015(06)
[10]急救車載擔(dān)架人工肌肉隔振系統(tǒng)特性分析[J]. 高蓬,孫大剛,梁培根,沈毅.  噪聲與振動控制. 2014(03)

博士論文
[1]閉環(huán)雙輸入并聯(lián)調(diào)姿隔振平臺機(jī)構(gòu)學(xué)理論研究[D]. 陳宇航.燕山大學(xué) 2016
[2]并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)構(gòu)型方法研究[D]. 史巧碩.河北工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]并聯(lián)艦載穩(wěn)定平臺隔振系統(tǒng)機(jī)構(gòu)學(xué)建模與分析[D]. 宋曉鑫.燕山大學(xué) 2017
[2]基于3-PRRP（4R）并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多維隔振裝置的優(yōu)化設(shè)計與性能分析[D]. 張福亮.山東大學(xué) 2017
[3]被動式Stewart隔振平臺的隔振性能仿真研究[D]. 唐小斌.蘭州理工大學(xué) 2017
[4]履帶式裝甲車懸掛優(yōu)化及減振性能研究[D]. 滕緋虎.中北大學(xué) 2017
[5]大型光學(xué)隔振平臺的設(shè)計與分析[D]. 李智.華中科技大學(xué) 2016
[6]基于電磁式隔振器的整星隔振平臺動力學(xué)及隔振性能分析[D]. 唐介.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]六自由度隔振平臺的設(shè)計與分析[D]. 李耀.南京航空航天大學(xué) 2015
[8]Stewart平臺隔振的主動控制研究[D]. 王東煒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的艦載主動隔振系統(tǒng)研究[D]. 郭君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]基于少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多維隔振研究[D]. 李勇.山東大學(xué) 2014



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