本文對主動隔振系統(tǒng)中的作動器和控制器進行了設(shè)計、性能仿真及實驗測試，分析了彈性基礎(chǔ)上單層隔振系統(tǒng)的動力學特性，在此基礎(chǔ)上對單層主動隔振系統(tǒng)進行了主動控制仿真及實驗研究。 首先，對慣性式電磁作動器進行了動力學分析，結(jié)果表明作動器的輸出力與氣隙磁場強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)計參數(shù)，利用電磁場有限元分析軟件ANSOFT對作動器磁路中的結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣隙磁場強度的影響進行了仿真，并在有限元分析軟件ANSYS中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊完成對片彈簧的優(yōu)化設(shè)計，在此基礎(chǔ)上加工出試驗樣機并對其輸出特性進行了測試，同時設(shè)計了一款MEMS加速度計并將其嵌入作動器內(nèi)形成一體化慣性式作動器。隨后對作動器配套的功放系統(tǒng)進行了設(shè)計，并運用Multisim8交互式電路模擬軟件對控制電路中的積分電路、移相電路和濾波電路進行仿真分析，得到合理的電路參數(shù)并進行實物加工形成集成的控制器，并通過實驗對其特性進行了測試。然后，搭建了彈性基礎(chǔ)的單層主動隔振臺架，運用傅里葉級數(shù)展開法與有限元仿真得到該系統(tǒng)的振動模態(tài)及振動傳遞特性，并利用激光測振儀對其振動特性進行測試，驗證了解析方法與有限元仿真的準確性。最后，通過一系列...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 電磁作動器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 振動主動控制策略
    1.4 本文的工作
第2章 慣性式電磁作動器的研制
    2.1 慣性式電磁作動器動力學分析
    2.2 慣性式電磁作動器磁路設(shè)計
        2.2.1 作動器磁路材料選取
        2.2.2 作動器磁路特性仿真研究
    2.3 作動器片彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計
        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 作動器樣機結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.5 作動器性能測試實驗
    2.6 本章小結(jié)
第3章 作動器的功放系統(tǒng)與控制電路設(shè)計
    3.1 慣性式電磁作動器功放系統(tǒng)設(shè)計
    3.2 慣性式電磁作動器積分電路設(shè)計
    3.3 慣性式電磁作動器移相電路設(shè)計
    3.4 MEMS 加速度計設(shè)計
    3.5 帶通濾波器設(shè)計
    3.6 系統(tǒng)控制電路特性實驗
        3.6.1 系統(tǒng)積分電路及濾波電路實驗
        3.6.2 MEMS 加速度計校準實驗
    3.7 本章小結(jié)
第4章 彈性基礎(chǔ)的單層隔振系統(tǒng)振動傳遞機理
    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建模
        4.1.2 任意邊界條件下板的強迫振動建模
        4.1.3 隔振系統(tǒng)強迫振動建模
    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)實驗研究
        4.3.1 單層固支板的模態(tài)實驗
        4.3.2 隔振系統(tǒng)傳遞函數(shù)實驗
    4.4 隔振系統(tǒng)理論仿真及實驗數(shù)據(jù)對比
        4.4.1 單層固支板的模態(tài)數(shù)據(jù)對比
        4.4.2 單層固支板的傳函數(shù)據(jù)對比
        4.4.3 隔振系統(tǒng)的傳函數(shù)據(jù)對比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于彈性基礎(chǔ)的單層隔振主動控制實驗研究
    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 全頻段反饋控制實驗
    5.4 振動電機激勵下控制實驗
        5.4.1 單點控制實驗
        5.4.2 兩點控制實驗
        5.4.3 三點控制實驗
        5.4.4 四點控制實驗
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3770681