基于PID算法的一種臺桌式主動隔振器控制研究.pdf

1、在當(dāng)前社會的發(fā)展過程中,微幅振動對精密儀器設(shè)備運行的影響已經(jīng)不能忽視,隔振技術(shù)也越來越受到人們的重視。其中一種隔振技術(shù)不需要外加能量,稱為被動隔振,但是由于其自身結(jié)構(gòu)的特點,無法衰減低頻振動。需要外加能量的隔振技術(shù)稱為主動隔振,其優(yōu)點是可以隔離低頻振動。在被動隔振系統(tǒng)中加入主動控制元件,則成為主被動混合隔振系統(tǒng)。主被動混合隔振可以使隔振頻帶變寬,降低能量消耗,因而成為隔振技術(shù)的研究熱點。
　　隔振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,而臺桌式主

2、動隔振器是一種典型的主被動混合隔振系統(tǒng)。由于其穩(wěn)定性好,可以隔離較寬頻帶的振動,且被動隔振單元、測量元件、執(zhí)行機構(gòu)的形式多樣而受到廣泛的應(yīng)用。
　　臺桌式主動隔振系統(tǒng)是由多個隔振單元組成的組合隔振系統(tǒng),可以隔離6自由度的振動,建立其動力學(xué)方程對仿真研究和實驗研究有重要意義。在建立動力學(xué)方程時,關(guān)鍵問題是求解系統(tǒng)的剛度矩陣、阻尼矩陣和質(zhì)量矩陣等,尤其是在加載負(fù)載且負(fù)載質(zhì)心有偏移時,質(zhì)量矩陣的求解非常重要。系統(tǒng)的動力學(xué)方程能夠指導(dǎo)系統(tǒng)

3、仿真模型的建立。在控制器設(shè)計中,PID控制算法對模型依賴性弱,且能夠獲得滿意的控制,因此設(shè)計了基于PID算法的反饋前饋控制系統(tǒng)。
　　本文在分析被動隔振系統(tǒng)和主動隔振系統(tǒng)傳遞率曲線的特點的基礎(chǔ)上,建立了臺桌式主動隔振系統(tǒng)的動力學(xué)方程和仿真模型,并分析了負(fù)載質(zhì)量的影響。設(shè)計了基于PID算法的反饋前饋控制方法并進行仿真研究和實驗研究。在實驗研究中,通過對臺桌式主動隔振器的X、Y、Z三個方向進行主動隔振控制實驗,揭示出不同控制方法和控制