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《基于音圈電機stewart主動隔振平臺設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、機械設(shè)計與制造第2期62MachineryDesign&Manufacture2013年2月基于音圈電機的Stewart主動隔振平臺設(shè)計呂俊超，陳照波，焦映厚，劉文濤(哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院，黑龍江哈爾濱150001)摘要：以音圈電機作為作動器，采用“Cubic”構(gòu)型的Stewart平臺設(shè)計主動隔振系統(tǒng)。這種Stewart平臺的各桿之間線性無關(guān)，耦合作用可以忽略不計，采用六路相同的控制方法對Stewart主動隔振平臺進行分散控制，簡化了控制系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性。通過分析設(shè)計了雙層結(jié)構(gòu)的單主動桿形式，并對其采用“前饋一反
2、饋”的復合控制方法，并用六個單主動桿構(gòu)成Stewart平臺。對整個系統(tǒng)進行Adams／View和Matlab／Simulink的聯(lián)合仿真，分析仿真結(jié)果可以看到所設(shè)計的主動控制系統(tǒng)具有良好的隔振效果。關(guān)鍵詞：主動隔振；音圈電機；Stewart；前饋一反饋；聯(lián)合仿真中圖分類號：TH16；TM33文獻標識碼：A文章編號：1001—3997(2013)02—0062—04DesignofStewartActiveVibrationIsolationPlatformBasedOfVoiceCoilMotorLVJun-chao，CHEN
3、Zhao-bo，JIAOYing-hou，LIUWen-tao(SchoolofMechatronicsEngineering，HarbinInstituteofTechnology，HeilongjiangHarbin150001，China)Abstract：StewartofCubicfo肌W(ISusedtodesignactivevibrationisolationplatform，usingvoicecoilmotor(VCM)asactuators．Barsinthisfo，oftheStewartplatfor
4、mWCI8linearlyindependentofeachother．SOcoupling~ffeetscanalsobeignored．SixidenticaldecentralizedcontrolstrategywereusedtocontroltheStewartplatform，thussimpl~edandimprovedthereliahilityofthecontrolsystem．Double—layersingle—activebarWasdesigned，usingcompoundcontrolmeth
5、odofe《nr—edback．Adams／ViewandMatlab／SimulinkCO-simulationresuhsshowthattheactivecontrolsystemhasexcellentvibrationisolationeffects．KeyWords：ActiveVibrationIsolation；VCM：Stewart；Feedforward-Feedback；Cimulation1引言點所在，為了使控制問題簡化，在被動結(jié)構(gòu)的設(shè)計上采用了一種特殊的形式平臺一“Cubic”構(gòu)型Stewart平臺。
6、這種結(jié)構(gòu)形式的隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，儀器和設(shè)備的精度不斷提高，航Stewart平臺構(gòu)型，如圖1所示。天器在生命周期內(nèi)可能會受到各種干擾或者非引力作用，儀器處于微重力的條件下，微小振動都會對儀器設(shè)備造成嚴重影響。例如航空攝像機來，太空中10microradian的微小的振動相當于地面上500km的誤差I(lǐng)。所以采取控制措施進行隔振平臺設(shè)計具有十分重要的意義。微重力環(huán)境中儀器設(shè)備所承受的振動頻率的范圍為(0．O130)Hz，加速度應(yīng)該低于10。g。在這樣低的頻段內(nèi)傳統(tǒng)被動隔振平臺已經(jīng)不能滿足要求，需要采用主動隔振。采用音圈電機作為
7、作動器進行主動隔振平臺的設(shè)計，仿真結(jié)果顯示所設(shè)計圖1“Cubic”構(gòu)型Stewart平臺的平臺具有良好的隔振效果。Fig．1StewartofCubicFormStewart平臺具有剛度大，承重能力強等明顯優(yōu)點而成為并“Cubic”構(gòu)型Stewart平臺的上平面是承載平面，安裝載荷，聯(lián)機構(gòu)研究重點，運動冗余使單個作動器的定位誤差影響很小，廣下平面是基礎(chǔ)平面，與航天器連接。上下平面被中間六根可伸縮泛用在精密儀器的定位和運動控制上。實踐也證明了Stewart平臺主動桿用球鉸鏈連接在一起，構(gòu)成主動隔振平臺。其中主動桿在航空航天的主動
8、控制中具有良好的表現(xiàn)。因此采用Stewart平KW，KU，t，，兒，兒，，空間位置是相互平行或者正交，文獻1完整臺進行主動隔振平臺的設(shè)計。證明了這組廣義坐標運動方向線性不相關(guān)，各個主動桿之間的耦2“Cubic”構(gòu)型的Stewart平臺合作用大大減弱，忽略他們之間的耦合性?？梢?/p>
