本文關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)振動(dòng)控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代國防建設(shè)，對(duì)于精確打擊、精確導(dǎo)航等技術(shù)提出了越來越高的要求。捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單、量小質(zhì)輕、精度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、陸地車載導(dǎo)航等領(lǐng)域。由于實(shí)際的運(yùn)用環(huán)境復(fù)雜多變，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度受環(huán)境振動(dòng)因素影響較大，因此對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)控制就顯的尤為重要。 本文查閱分析了國內(nèi)外大量相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，對(duì)目前受關(guān)注較高的被動(dòng)隔振技術(shù)與振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行了研究。在了解捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的振動(dòng)特性基礎(chǔ)，運(yùn)用兩種技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了減振的理論分析，有限元仿真以及實(shí)驗(yàn)研究，最終不同的振動(dòng)控制技術(shù)都能夠達(dá)到相應(yīng)的減振效果，并且主動(dòng)控制技術(shù)減振效果較好，，具有廣泛的適用性和結(jié)構(gòu)融合性。 首先分析了捷聯(lián)慣導(dǎo)組件在實(shí)際運(yùn)用環(huán)境中的振動(dòng)特性，根據(jù)簡化分析得到的被動(dòng)隔振系統(tǒng)的單自由度剛體彈性支撐系統(tǒng)模型，建立了捷聯(lián)慣組被動(dòng)隔振的六自由度等效模型，并對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，建立了動(dòng)力學(xué)微分方程；基于被動(dòng)隔振分析，建立了主動(dòng)隔振系統(tǒng)模型，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析；運(yùn)用Hamilton原理建立了捷聯(lián)慣組粘貼式壓電作動(dòng)器振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的有限元模型，并應(yīng)用模態(tài)截?cái)喾▽?duì)有限元模型進(jìn)行了降階處理，運(yùn)用D優(yōu)化準(zhǔn)則對(duì)主動(dòng)控制中壓電傳感器和作動(dòng)器的優(yōu)化配置進(jìn)行了分析。 其次，運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的安裝組件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真分析，得到了前四階振型，針對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境分別對(duì)被動(dòng)隔振、主動(dòng)隔振以及粘貼式壓電作動(dòng)器振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行了正弦和瞬態(tài)加載的仿真分析，經(jīng)過分析不同的控制技術(shù)都達(dá)到了相應(yīng)的減振效果，且主動(dòng)控制技術(shù)的減振效果較好，并對(duì)主動(dòng)隔振技術(shù)和粘貼式壓電作動(dòng)器振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)中壓電作動(dòng)器的優(yōu)化配置進(jìn)行了仿真分析。 最后，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。先對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝組件進(jìn)行了諧振搜索，找到了其諧振頻率，與仿真的結(jié)果基本一致。搭建了基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝組件的被動(dòng)隔振系統(tǒng)，進(jìn)行了正弦掃頻和隨機(jī)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得抑振效果與仿真結(jié)果一致。搭建了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)主動(dòng)控制系統(tǒng)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合，說明仿真結(jié)果具有較高的正確性和參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 被動(dòng)隔振 振動(dòng)主動(dòng)控制 智能結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN966;TB535
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 1. 緒論11-21
• 1.1 工程背景與選題意義11-13
• 1.2 被動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用13-16
• 1.3 振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 智能結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制研究進(jìn)展17-19
• 1.4 論文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排19-21
• 2. 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)被動(dòng)隔振技術(shù)研究21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 被動(dòng)隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-28
• 2.2.1 隔振模式的選擇21-26
• 2.2.2 被動(dòng)隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求26-27
• 2.2.3 隔振器件的選型27-28
• 2.3 捷聯(lián)慣組被動(dòng)隔振系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程28-36
• 2.3.1 被動(dòng)隔振的簡化模型28-31
• 2.3.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)隔振簡化模型31-32
• 2.3.3 振動(dòng)微分方程的建立32-36
• 2.4 被動(dòng)隔振系統(tǒng)的振動(dòng)模態(tài)分析36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 3. 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)振動(dòng)主動(dòng)控制研究38-61
• 3.1 引言38
• 3.2 捷聯(lián)慣組振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)原理38-39
• 3.3 壓電元件的基本特性39-43
• 3.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)主動(dòng)隔振系統(tǒng)分析43-46
• 3.5 粘貼式壓電作動(dòng)器振動(dòng)主動(dòng)控制有限元分析46-60
• 3.5.1 安裝支架的結(jié)構(gòu)假設(shè)與模型47-50
• 3.5.2 主動(dòng)控制系統(tǒng)模型有限元分析50-52
• 3.5.3 壓電傳感方程與驅(qū)動(dòng)方程52-54
• 3.5.4 有限元模型降階54-57
• 3.5.5 壓電傳感器與驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)化布置57-60
• 3.6 本章小結(jié)60-61
• 4. 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)振動(dòng)控制仿真分析61-79
• 4.1 引言61
• 4.2 ANSYS 軟件介紹61-62
• 4.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝組件的有限元分析62-68
• 4.3.1 模態(tài)分析62-64
• 4.3.2 諧響應(yīng)分析64-67
• 4.3.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析67-68
• 4.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)被動(dòng)隔振分析68-70
• 4.4.1 正弦加載分析69-70
• 4.4.2 瞬態(tài)加載分析70
• 4.5 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)主動(dòng)隔振分析70-75
• 4.5.1 正弦加載分析72
• 4.5.2 瞬態(tài)加載分析72-73
• 4.5.3 主動(dòng)隔振器的優(yōu)化分析73-75
• 4.6 粘貼式壓電作動(dòng)器振動(dòng)主動(dòng)控制分析75-78
• 4.6.1 正弦加載分析75-76
• 4.6.2 瞬態(tài)加載分析76
• 4.6.3 壓電傳感器與驅(qū)動(dòng)器優(yōu)化配置分析76-78
• 4.7 本章小結(jié)78-79
• 5. 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究79-88
• 5.1 引言79
• 5.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備79-80
• 5.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝組件動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)研究80-82
• 5.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)被動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn)研究82-85
• 5.4.1 被動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建82
• 5.4.2 正弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析82-84
• 5.4.3 隨機(jī)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析84-85
• 5.5 捷聯(lián)慣導(dǎo)振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)搭建85-86
• 5.6 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝組件結(jié)構(gòu)改進(jìn)86
• 5.7 本章小結(jié)86-88
• 6. 總結(jié)與展望88-90
• 6.1 總結(jié)88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文95-96
• 致謝96-97

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)振動(dòng)控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：335563