裝備混合隔振平台設計理論與方法

《裝備混合隔振平台設計理論與方法》是2014年國防工業出版社出版的圖書，作者是李冬偉、白鴻柏。

基本介紹

• 中文名：裝備混合隔振平台設計理論與方法
• 作者：李冬偉 白鴻柏
• 出版社：國防工業出版社
• 出版時間：2014年3月1日
• 頁數：226 頁
• 開本：16 開
• ISBN：9787118093940, 7118093947
• 外文名：Design Theory and Technique of Equipment Mixed Vibration Isolation Platform
• 類型：科技
• 語種：簡體中文

內容簡介

《裝備混合隔振平台設計理論與方法》系統地總結和闡述了裝備中精密儀器設備用多自由度主被動混合隔振平台的系統建模、作動器設計、主動控制技術及工程套用的主要研究成果，全書共9章。第1章介紹裝備中精密儀器設備用振動控制平台的基本概念、國內外研究現狀與套用情況；第2章對不同彈性支撐六自由度平台的動力學特性進行了理論分析；第3章建立了空氣彈簧被動支撐多自由度隔振平台的動力學理論模型，並進行了模態實驗；第4～5章系統分析了直線音圈電機作動器與複合式壓電作動器的設計方法、實驗技術及動態建模問題；第6章闡述了基於靈敏度分析的隔振平台感測器與作動器最佳化配置方法；第7章對主被動混合隔振平台進行了區間參數攝動分析，並比較了PID、模糊和LQG等不同方法的平台振動控制效果；第8章論述了基於混合靈敏度與結構奇異值□的主動隔振平台魯棒控制器設計理論與仿真技術；第9章搭建了六自由度混合隔振平台實驗系統，進行了不同擾動下的閉環魯棒控制實驗。

《裝備混合隔振平台設計理論與方法》內容豐富，深入淺出，既有理論設計又有實驗套用，研究成果可廣泛套用於精密測量、航空航天、國防軍工、航海船舶、精密製造等領域中的振動控制與減振降噪。既可作為高等院校有關專業高年級學生、研究生和教師的參考用書，也可供在該領域從事研究與實踐的工程技術人員參考。

圖書目錄

第1章緒論

1.1精密隔振平台研究的背景及意義

1.2主動振動控制關鍵技術研究進展

1.2.1被控系統建模

1.2.2作動器與感測器的研究進展

1.2.3作動器與感測器的最佳化配置

1.2.4主動控制器的設計方法

1.3裝備混合隔振平台國內外研究現狀

1.3.1國外研究現狀

1.3.2國內研究現狀

1.4本書主要內容

第2章六自由度空氣彈簧隔振平台動力學建模

2.1前言

2.2彈性支撐動力學方程

2.2.1六自由度彈性支撐

2.2.2剛體的運動方程

2.2.3彈性支撐剛體的動力學方程

2.3彈性支撐固有頻率的計算

2.3.1正交彈性支撐固有頻率的計算

2.3.2徑向斜交彈l生支撐固有頻率的計算

2.4防振效能的評估

2.4.1單自由度位移傳遞函式

2.4.2六自由度跡位移傳遞函式

2.4.3防振效能評估指標

2.5小結

第3章六自由度空氣彈簧隔振平台系統建模

3.1前言

3.2六自由度混合隔振平台結構及動力學方程

3.3空氣彈簧的力學模型及特性分析

3.3.1空氣彈簧的結構及特點

3.3.2空氣彈簧的力學模型

3.3.3空氣彈簧的剛度及阻尼測試

3.4隔振平台物理參數辨識

3.4.1物理參數辨識方法

3.4.2頻響函式測試及物理參數辨識結果

3.5隔振平台的模態參數辨識

3.5.1實模態分析理論

3.5.2有理分式多項式辨識方法

3.5.3平台模態參數辨識結果

3.6小結

第4章直線音圈電機作動器系統設計及特性分析

4.1前言

4.2直線音圈電機作動器的設計

4.2.1直線音圈電機的工作原理及系統構成

4.2.2磁路及動圈設計

4.2.3程控電流源電路的設計與仿真

4.3音圈電機作動器的輸出特性實驗

4.4非接觸音圈電機與動圈支撐式作動器的性能比較

4.4.1動圈支撐式作動器的結構及力學模型

4.4.2頻響特性對比分析

4.4.3輸出特性對比分析

4.5小結

第5章複合式壓電作動器系統設計及其特性分析

5.1前言

5.2複合式壓電作動器設計

5.2.1複合式壓電作動器結構組成

5.2.2壓電材料與壓電元件設計

5.2.3橡膠材料與橡膠元件設計

5.2.4壓電堆和橡膠相對位置選擇

5.3複合式壓電作動器的驅動

5.3.1電壓驅動與電流驅動的對比

5.3.2程控電流源的設計

5.4複合式壓電作動器的特性試驗

5.4.1作動器的靜態特性

5.4.2作動器的動態特性

5.5複合式壓電作動器建模

5.5.1複合式壓電作動器的模型分析

5.5.2複合式壓電作動器模型的建立

5.5.3模型參數辨識

5.6小結

第6章六自由度主被動一體化隔振平台最佳化配置

6.1前言

6.2隔振平台作動器的最佳化目標

6.2.1平台系統耦合度分析

6.2.2隔振平台系統的可控性

6.2.3隔振平台系統的固有頻率要求

6.2.4隔振平台作動器的最佳化目標

6.3隔振平台感測器的最佳化目標

6.4隔振平台系統的靈敏度分析

6.4.1平台靈敏度分析的解析法

6.4.2靈敏度分析的符號函式法

6.4.3百分比靈敏度法

6.5隔振平台作動器最佳化與布置

6.5.1粒子群算法

6.5.2粒子群算法在隔振平台系統中的套用

6.6隔振平台感測器的最佳化布置

6.7小結

第7章隔振平台系統參數攝動控制方法比較

7.1前言

7.2隔振平台的攝動分析

7.2.1攝動分析基本理論

7.2.2隔振平台模型不確定性分析

7.2.3隔振平台系統的攝動估計

7.3隔振平台不同控制方法的比較

7.3.1隔振平台PID控制

7.3.2隔振平台模糊控制

7.4不同控制方法的比較

7.5小結

第8章主動隔振平台性能魯棒控制器設計與仿真

8.1前言

8.2日□魯棒控制理論基礎

8.2.1日□範數的定義

8.2.2線性分式變換

8.2.3日□控制標準設計問題

8.2.4日□控制問題的直接狀態空間解法

8.2.5日□範數與Riccati不等式的關係

8.3基於Riccati不等式的性能魯棒控制器設計與仿真

8.3.1參數攝動系統的Riccati不等式

8.3.2基於Riccati不等式的性能魯棒控制器設計方法

8.3.3隔振平台主動控制仿真

8.4基於□綜合的主動隔振平台控制器設計與仿真

8.4.1結構奇異值□綜合方法的理論基礎

8.4.2隔振平台□綜合控制器設計與仿真

8.5小結

第9章六自由度混合隔振平台的振動控制實驗

9.1前言

9.2六自由度主動隔振平台實驗系統組成

9.3主動隔振控制系統軟體設計

9.3.1模擬量輸入與輸出傳輸方式

9.3.2軟體參數設定

9.4六自由度隔振平台主動隔振性能實驗

9.4.1直接干擾下的隔振控制實驗

9.4.2地基幹擾下的隔振控制實驗

9.5小結

參考文獻