本文對(duì)主動(dòng)隔振系統(tǒng)中的作動(dòng)器和控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)、性能仿真及實(shí)驗(yàn)測試，分析了彈性基礎(chǔ)上單層隔振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，在此基礎(chǔ)上對(duì)單層主動(dòng)隔振系統(tǒng)進(jìn)行了主動(dòng)控制仿真及實(shí)驗(yàn)研究。 首先，對(duì)慣性式電磁作動(dòng)器進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)果表明作動(dòng)器的輸出力與氣隙磁場強(qiáng)度及支撐片彈簧剛度有關(guān)。為得到最優(yōu)磁路與片彈簧的設(shè)計(jì)參數(shù)，利用電磁場有限元分析軟件ANSOFT對(duì)作動(dòng)器磁路中的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)氣隙磁場強(qiáng)度的影響進(jìn)行了仿真，并在有限元分析軟件ANSYS中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊完成對(duì)片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上加工出試驗(yàn)樣機(jī)并對(duì)其輸出特性進(jìn)行了測試，同時(shí)設(shè)計(jì)了一款MEMS加速度計(jì)并將其嵌入作動(dòng)器內(nèi)形成一體化慣性式作動(dòng)器。隨后對(duì)作動(dòng)器配套的功放系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并運(yùn)用Multisim8交互式電路模擬軟件對(duì)控制電路中的積分電路、移相電路和濾波電路進(jìn)行仿真分析，得到合理的電路參數(shù)并進(jìn)行實(shí)物加工形成集成的控制器，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)其特性進(jìn)行了測試。然后，搭建了彈性基礎(chǔ)的單層主動(dòng)隔振臺(tái)架，運(yùn)用傅里葉級(jí)數(shù)展開法與有限元仿真得到該系統(tǒng)的振動(dòng)模態(tài)及振動(dòng)傳遞特性，并利用激光測振儀對(duì)其振動(dòng)特性進(jìn)行測試，驗(yàn)證了解析方法與有限元仿真的準(zhǔn)確性。最后，通過一系列...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 電磁作動(dòng)器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 振動(dòng)主動(dòng)控制策略
    1.4 本文的工作
第2章 慣性式電磁作動(dòng)器的研制
    2.1 慣性式電磁作動(dòng)器動(dòng)力學(xué)分析
    2.2 慣性式電磁作動(dòng)器磁路設(shè)計(jì)
        2.2.1 作動(dòng)器磁路材料選取
        2.2.2 作動(dòng)器磁路特性仿真研究
    2.3 作動(dòng)器片彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 圓弧線型簧片結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 縫隙式簧片結(jié)構(gòu)分析
    2.4 作動(dòng)器樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 作動(dòng)器性能測試實(shí)驗(yàn)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 作動(dòng)器的功放系統(tǒng)與控制電路設(shè)計(jì)
    3.1 慣性式電磁作動(dòng)器功放系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.2 慣性式電磁作動(dòng)器積分電路設(shè)計(jì)
    3.3 慣性式電磁作動(dòng)器移相電路設(shè)計(jì)
    3.4 MEMS 加速度計(jì)設(shè)計(jì)
    3.5 帶通濾波器設(shè)計(jì)
    3.6 系統(tǒng)控制電路特性實(shí)驗(yàn)
        3.6.1 系統(tǒng)積分電路及濾波電路實(shí)驗(yàn)
        3.6.2 MEMS 加速度計(jì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 彈性基礎(chǔ)的單層隔振系統(tǒng)振動(dòng)傳遞機(jī)理
    4.1 隔振系統(tǒng)解析解分析
        4.1.1 任意邊界條件下板的自由振動(dòng)建模
        4.1.2 任意邊界條件下板的強(qiáng)迫振動(dòng)建模
        4.1.3 隔振系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)建模
    4.2 隔振系統(tǒng)有限元仿真分析
        4.2.1 單層固支板的模態(tài)仿真分析
        4.2.2 隔振系統(tǒng)有限元仿真分析
    4.3 單層隔振系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
        4.3.1 單層固支板的模態(tài)實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 隔振系統(tǒng)傳遞函數(shù)實(shí)驗(yàn)
    4.4 隔振系統(tǒng)理論仿真及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比
        4.4.1 單層固支板的模態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)比
        4.4.2 單層固支板的傳函數(shù)據(jù)對(duì)比
        4.4.3 隔振系統(tǒng)的傳函數(shù)據(jù)對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于彈性基礎(chǔ)的單層隔振主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 隔振系統(tǒng)反饋控制原理
    5.2 隔振系統(tǒng)控制仿真研究
        5.2.1 加控制器后隔振系統(tǒng)的傳遞特性
        5.2.2 隔振系統(tǒng)控制仿真研究
    5.3 全頻段反饋控制實(shí)驗(yàn)
    5.4 振動(dòng)電機(jī)激勵(lì)下控制實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 單點(diǎn)控制實(shí)驗(yàn)
        5.4.2 兩點(diǎn)控制實(shí)驗(yàn)
        5.4.3 三點(diǎn)控制實(shí)驗(yàn)
        5.4.4 四點(diǎn)控制實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3770681