基於柔性變胞機構的精密設備多維振動的主動控制研究

《基於柔性變胞機構的精密設備多維振動的主動控制研究》是依託山東大學，由牛軍川擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於柔性變胞機構的精密設備多維振動的主動控制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：牛軍川
• 依託單位：山東大學

中文摘要

汽車、船艦、潛艇和飛機等搭載的某些精密儀器設備需要在非常平穩、安靜的振動隔離環境下工作。為免受來自外界高幅、寬頻、多維隨機擾動的影響，滿足日益苛刻的低頻姿態保持和高頻振動隔離要求，必須採用更加有效的、區別於傳統振動控制方式的新方法和新技術。本項目把可重構的變胞機構引入振動控制領域，以液壓作動單元驅動主動關節，並輔以橡膠隔振器和壓電疊堆作動器並聯的彈性支承，構建全新的基於柔性變胞機構的機電一體化振動主動控制體系。研究變胞減振機構的構態變換規律，探討構態形式和振動特性的映射關係等，以總功率流最小為目標函式，通過遺傳神經網路等自適應控制方法實現機載設備的姿態保持和振動隔離。本研究是多門學科交叉的開創性工作，變胞機構構態的可重構性和主動控制系統的自適應性保證了該研究可在車輛、船艦、航空航天、海洋平台等領域得到套用，具有重要的科學學術價值和工程套用前景。

結題摘要

汽車、船艦、潛艇和飛機等搭載的某些精密儀器設備需要在非常平穩、安靜的振動隔離環境下工作。為免受來自外界高幅、寬頻、多維隨機擾動的影響，滿足日益苛刻的低頻姿態保持和高頻振動隔離要求，必須採用更加有效的、區別於傳統振動控制方式的新方法和新技術。本項目在機構分析和綜合的基礎上，把可重構的變胞機構引入振動控制領域，研究並在線上構的動力學特性和並在線上構隔振系統的設計方法，構建全新的基於柔性變胞機構的機電一體化振動控制體系，進而研究其振動特性和提高其隔振性能。通過研究給出了一種通用的並在線上構多種工作空間的繪製方法和免奇異的工作路徑規劃方法，設計了幾種可減振的變胞並在線上構和少自由度並在線上構，獲得了兩種分別基於等效隔振器和彈簧剛度最佳化的並聯減振機構設計方法。本研究是多門學科交叉的開創性工作，可在車輛、船艦、航空航天、海洋平台等領域得到套用，具有重要的科學學術價值和工程套用前景。