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弹性支承平台结构的振动控制研究

左中杰  
【摘要】: 二十一世纪是信息产业的时代;超精细加工、精密测试和科学试验等对防微 振的要求越来越高,这就需要建设大量的高水平隔振工作平台。当平台尺寸较小 时,可参考《隔振设计规范》进行设计。但是,如果平台尺寸很大或是要求的工 作频段较宽或振动控制要求很严时,如何选择平台材料及布置隔振器,如何合理 地确定隔振器的设计参数,使其达到预期的隔振效果,是一个亟需解决的问题。 针对以上情况,本文以某研究院的阻抗测试平台为背景,采用空间动力有限 元分析程序,对影响弹性支承平台结构振动特性的诸多因素进行系统的研究。计 算表明:平台的结构参数(材料、型式)、弹性支承的性能参数(刚度、阻尼)以 及布置方式(位置、数量)对结构的振动特性有很大的影响,必须根据具体情况 合理选择。 本文对某研究院的测试工作平台进行了性能测试,并将测试结果与计算值进 行了比较,二者吻合较好。 本文还将现代控制理论与MATLAB的SIMULINK动态仿真软件包相结合,将其 应用于弹性支承平台结构的主动控制中;建立了弹性支承平台结构主动控制理论 的力学模型和状态空间内的运动方程;应用经典线性最优控制算法对弹性支承平 台结构在简谐荷载作用下的动力响应进行闭环控制;分别从理论和数值计算两个 方面讨论了状态权函数矩阵Q和控制权函数矩阵R的不同取值对控制效果的影响。


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