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双级磁悬浮超静载荷平台建模与指向控制研究

北京石油化工学院学报 2024年第2期32卷 51-59页

作者：惠胤豪樊亚洪罗睿智北京控制工程研究所北京100190 空间智能控制技术重点实验室北京100194

随着遥感成像卫星对地观测分辨率的不断提升,光学载荷对于载荷平台的指向精度、稳定度和隔振性能提出了越来越高的要求。提出一种双级磁悬浮超静载荷平台技术方案,建立了其两级三体多自由度动力学模型,提出并设计了双级磁悬浮指向隔振... 详细信息

随着遥感成像卫星对地观测分辨率的不断提升,光学载荷对于载荷平台的指向精度、稳定度和隔振性能提出了越来越高的要求。提出一种双级磁悬浮超静载荷平台技术方案,建立了其两级三体多自由度动力学模型,提出并设计了双级磁悬浮指向隔振控制方法,并进行了动力学与控制仿真验证。结果表明:相比传统的主被动隔振平台和单级磁悬浮超静平台,双级磁悬浮超静载荷平台的指向、隔振性能更优。

关键词：超静卫星平台双级磁悬浮隔振控制指向控制动力学建模与仿真

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基于磁流变技术的发动机隔振控制

机械工程学报 2009年第3期45卷 183-190页

作者：李锐陈伟民廖昌荣张红辉李银国重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 重庆邮电大学网络化控制与智能仪器仪表教育部重点实验室重庆400065

悬置阻尼和刚度可调对发动机在宽频范围内实现积极隔振具有重要意义。在建立发动机3自由度隔振模型基础上,提出用可调阻尼的磁流变阻尼器和可调刚度的磁流变弹性体构成磁流变并联悬置系统,以降低发动机对基座的垂向传递力和抑制横向动... 详细信息

悬置阻尼和刚度可调对发动机在宽频范围内实现积极隔振具有重要意义。在建立发动机3自由度隔振模型基础上,提出用可调阻尼的磁流变阻尼器和可调刚度的磁流变弹性体构成磁流变并联悬置系统,以降低发动机对基座的垂向传递力和抑制横向动反力矩为目标,设计出用仿人智能思想在线修改参数的垂直隔振模糊自适应控制器,并对各磁流变并联悬置的刚度和阻尼进行协调控制。用Matlab对发动机整机隔振进行仿真,搭建出发动机隔振台架试验系统,在宽频激励条件下对不同悬置的隔振效果进行对比研究。仿真表明基于磁流变并联悬置的发动机隔振控制具有明显的优势,台架试验结果表明相对于橡胶和液压悬置,磁流变液悬置能在较宽频范围把力和力矩的绝对传递率降低到约30%以内,可提高乘坐舒适性。

关键词：发动机磁流变弹性体磁流变阻尼器隔振控制仿真台架试验

柔性支撑Stewart平台自适应交互PID隔振控制

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控制理论与应用 2009年第6期26卷 607-612页

作者：段学超仇原鹰西安电子科技大学电子装备结构教育部重点实验室陕西西安710071

为了实现500m口径球面射电望远镜(five hundred meteraperture spherical radio telescope,FAST)二级精调稳定平台对馈源舱隔振控制的定位和指向精度,首先提出了基于并联机构学原理的3维机动目标跟踪预测算法,对柔性支撑Stewart平台的... 详细信息

为了实现500m口径球面射电望远镜(five hundred meteraperture spherical radio telescope,FAST)二级精调稳定平台对馈源舱隔振控制的定位和指向精度,首先提出了基于并联机构学原理的3维机动目标跟踪预测算法,对柔性支撑Stewart平台的基座运动进行跟踪预测.进而,在Stewart平台关节空间设计了自适应交互PID控制器,引入自适应交互算法解决PID参数的实时调整,以适应柔性支撑Stewart平台的参数变化对不同控制参数的需求.采用现代机电系统仿真策略,对柔性支撑Stewart平台隔振系统的动力学与控制问题进行了仿真,结果表明:与传统的PID控制器相比,自适应交互PID控制器大大改善了隔振效果,完全满足隔振目标的要求.

关键词：大射电望远镜 Stewart平台柔性支撑隔振控制白适应交互PID

基于自适应阻抗控制的轮足式机器人隔振控制研究

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北京理工大学学报 2020年第8期40卷 888-893页

作者：汪首坤史明新岳斌凯徐康王军政北京理工大学自动化学院北京100081

轮足式机器人在行进过程中不可避免要与环境发生交互,在环境信息(刚度与位置)未知与时变的情况下,传统的阻抗隔振力控制方法由于目标阻抗模型的参数固定,存在鲁棒性较差的问题.在阻抗控制的基础上,基于Lyapunov稳定性定理设计了自适应... 详细信息

轮足式机器人在行进过程中不可避免要与环境发生交互,在环境信息(刚度与位置)未知与时变的情况下,传统的阻抗隔振力控制方法由于目标阻抗模型的参数固定,存在鲁棒性较差的问题.在阻抗控制的基础上,基于Lyapunov稳定性定理设计了自适应阻抗控制器.该方法通过一个位置补偿量来间接调整阻抗参数,使系统稳态误差为零,提高了控制方法对未知多变环境的适应性;针对机器人轮式运动通过不同减速带的隔振问题进行了实验,证实了自适应阻抗控制方法的优越性.

关键词：轮足式机器人隔振控制阻抗控制自适应阻抗 Lyapunov

基于事件框架驱动的数字化隔振控制软件设计与实现

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基于事件框架驱动的数字化隔振控制软件设计与实现

作者：李查玮中国地震局地震研究所

学位级别：硕士

隔振平台是高精度绝对重力仪的重要组成部分,隔振控制在实现测量精度要求上起着至关重要的作用,在隔振控制技术的研究改良上不断进步才能使绝对重力仪的测量精度和准确度得到提高。随着嵌入式单片机的发展和进步,嵌入式单片机应用在方... 详细信息

隔振平台是高精度绝对重力仪的重要组成部分,隔振控制在实现测量精度要求上起着至关重要的作用,在隔振控制技术的研究改良上不断进步才能使绝对重力仪的测量精度和准确度得到提高。随着嵌入式单片机的发展和进步,嵌入式单片机应用在方方面面。本文将嵌入式单片机作为隔振控制软件的主控制器,根据隔振控制的需求设计基于事件驱动框架的数字化隔振控制软件。分析隔振控制平台的组成结构,对隔振控制软件的功能需求和性能需求做具体分析,通过比较几种常用的应用于嵌入式单片机的程序编程方法:循环轮转法、中断处理法、时间片轮转法和事件驱动法,最终确立事件驱动方式进行嵌入式软件设计。考虑到效率的需求,选取基于事件驱动的QP(Quantum Platform)量子框架平台来进行设计。对QP量子框架平台以及量子框架平台中涉及到的状态机和活动对象的概念进行详细介绍。分析隔振系统的隔振原理,说明单级弹簧隔振的劣势和两级弹簧隔振的数学模型,并对数学模型进行分析。根据需求分析设计隔振控制软件,分为总体设计和详细设计。总体设计将隔振控制软件划分成三个层次:活动对象层、事件驱动层和硬件层。详细设计主要针对活动对象层,具体讲解了活动对象的划分方式和活动对象内部状态转换的过程,并使用QM建模工具设计了对应的状态转换图。在完成软件设计之后,对软件进行实现与测试。一方面是源代码的实现以及隔振控制软件基于事件驱动框架的实现。另一方面是软件测试,测试的环境以及测试的方法。最后对测试结果进行简要的说明。本文通过需求设计,软件概要设计和详细设计以及编码实现与测试,基本实现了基于事件驱动框架的数字化隔振控制软件。

关键词：隔振控制嵌入式单片机事件驱动量子框架

海上导管架平台结构隔振控制方案与减振效果分析

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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强度与环境 2004年第3期31卷 12-18页

作者：刘山麦汉超申仲翰北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系北京100083 中国科学院力学研究所北京100080

本文针对海上导管架平台结构的冰激振动问题提出了一种整体隔振方案,通过采用建筑抗震用叠层橡胶支座作为基础隔振元件,对以渤海的JZ20-2MUQ采油平台为基础而设计的1∶25的模型试验平台进行数值仿真分析,模拟了模型平台采用隔振方案后... 详细信息

本文针对海上导管架平台结构的冰激振动问题提出了一种整体隔振方案,通过采用建筑抗震用叠层橡胶支座作为基础隔振元件,对以渤海的JZ20-2MUQ采油平台为基础而设计的1∶25的模型试验平台进行数值仿真分析,模拟了模型平台采用隔振方案后的冰激振动响应。通过对隔振前后平台顶部层的振动位移和加速度的比较和分析,同时兼顾考虑了隔振层的最大相对位移,通过优化算法反过来为模型试验平台和隔振支座参数的设计提供理论指导。

关键词：海上导管架平台结构隔振控制减振效果采油平台

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Bouc-Wen滞回系统的隔振控制

军事交通学院学报 2016年第1期18卷 83-86页

作者：刘雅倩张丽杰王文照军事交通学院军事物流系天津300161

具有滞回特性的非线性隔振控制的研究是当前隔振研究中一个重要的研究方向。利用基于微分几何的精确线性化方法求出Bouc-Wen滞回系统隔振控制率,然后分析系统在控制作用下对瞬态振动和持续振动的隔离效果,最后对隔振效果进行了仿真,验... 详细信息

具有滞回特性的非线性隔振控制的研究是当前隔振研究中一个重要的研究方向。利用基于微分几何的精确线性化方法求出Bouc-Wen滞回系统隔振控制率,然后分析系统在控制作用下对瞬态振动和持续振动的隔离效果,最后对隔振效果进行了仿真,验证控制率的有效性。结果表明:系统对瞬态振动具有较好的隔振效果;对持续振动效果明显,但不能完全隔离。

关键词：滞回非线性系统 Bouc-Wen 精确线性化隔振控制

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船用带隔声罩空压机组浮筏隔振系统设计

上海海事大学学报 2015年第4期36卷 68-73页

作者：邹祥依江国和甄松刚刘庆亮徐全香国家深海基地管理中心山东青岛266061 上海海事大学商船学院上海201306

为提高船用空压机组的隔振性能,设计带隔声罩空压机组浮筏隔振系统.运用ANSYS建立该系统的有限元模型,对该系统进行模态分析和谐响应分析.分析结果表明:该系统符合设计要求,隔振效果良好;空间管系能够提高该系统整体的固有频率,并且能... 详细信息

为提高船用空压机组的隔振性能,设计带隔声罩空压机组浮筏隔振系统.运用ANSYS建立该系统的有限元模型,对该系统进行模态分析和谐响应分析.分析结果表明:该系统符合设计要求,隔振效果良好;空间管系能够提高该系统整体的固有频率,并且能够提高该系统整体的隔振效果;扰动源的多少对该系统隔振性能影响不明显.所设计的系统能够提高船用空压机组的隔振性能.

关键词：船用空压机浮筏隔声罩隔振控制

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并联可重构隔振稳定平台设计及性能分析

并联可重构隔振稳定平台设计及性能分析

作者：李建宾广西大学

学位级别：硕士

由于舰船工作环境的特殊性,舰船是一个漂浮在水面的全自由度弹性体,舰船在海上会产生横摇、纵摇、艏摇、升沉、平荡等随机运动,装载在舰船上的各种设备会受到海上不同外部干扰力的作用,这些干扰力会引起舰载设备整体或局部振动,如果舰... 详细信息

由于舰船工作环境的特殊性,舰船是一个漂浮在水面的全自由度弹性体,舰船在海上会产生横摇、纵摇、艏摇、升沉、平荡等随机运动,装载在舰船上的各种设备会受到海上不同外部干扰力的作用,这些干扰力会引起舰载设备整体或局部振动,如果舰船舰载设备过度振动,会使舰载设备工作失常,以及损坏,导致使用寿命缩短;振动会引起舰载设备内弹性元器件发生变形,使这些具有触点的元件(电位器、波段开关等)产生接触不良或开路,舰载设备内元器件固有频率与激振频率相同时,会发生共振现象,危害元器件的正常工作,进而影响整个舰载设备的正常工作。为确保舰船舰载设备工作的可靠性,需要设计一种可以主动隔振的机构,对舰载设备振动进行隔离,保证设备正常工作及稳定性。根据舰船运动特性,创新性设计出一种并联可重构隔振稳定平台,本文设计的并联可重构隔振稳定平台机构为4-CRS(CPS)/RPS结构,本机构可以实现3转动2平移运动,具有5个自由度,本机构可以实时响应舰船反馈的位姿信息,实现主动隔振,其工作特点具有极强的环境适应性及灵敏性,本论文主要研究内容和结果如下:1)采用了螺旋理论分析机构的自由度;对并联可重构隔振稳定平台进行位置正逆解、速度和加速度分析,建立速度雅克比矩阵,最后通过matlab验证位置逆解和位置正解得正确性;2)对并联可重构隔振稳定平台结构进行奇异性分析,J 与J同时奇异时,此时机构存在复合奇异位形,为了避免机构奇异的发生,本文对驱动进行优化,利用3移动加两圆柱副的方式避免了复合奇异的发生。其次对并联可重构隔振稳定平台进行工作空间分析,利用matlab搜索法求解工作空间,最后对并联可重构隔振稳定平台引起其位姿精度的因素和隔振评价指标进行了分析。3)利用Lagrange法,推导得出刚体动力学方程,并通过Matlab与ADAMS联合仿真,验证了所建立的并联可重构隔振稳定平台动力学方程的正确性。4)应用有限元法推导出了单元的弹性动力学方程。根据并联可重构隔振稳定平台两个约束条件:一是运动学约束条件,二是动力学约束条件,通过两个约束条件推导其运动学约束方程和动力学约束方程,并将支链的弹性动力学方程组装为并联可重构隔振稳定平台系统的弹性动力学方程,完成并联可重构隔振稳定平台的弹性动力学建模。对推导的弹性动力学方程采用Newmark法,得到X,Z方向上的位移、速度、加速度随时间变化的误差曲线。5)对并联机构进行刚度及阻尼建模,进一步对并联机构进行简谐激励和任意激励下机构的振动响应分析,最后以海浪理论为基础,建立了舰船在海上运动时的实时舰船位姿信号,并采用PID控制策略,采用分支闭环PID控制方法,利用并联可重构隔振稳定平台各支链做为一个输入和输出系统,其各支链相互配合达到设计期望的位姿。最后通过Adams与Simulink联合仿真,验证控制并联可重构隔振稳定平台效果。

关键词：并联可重构隔振控制有限元联合仿真