基于电磁式隔振器的Stewart主动隔振平台研究及其优化设计
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- 论文作者：陈登硕 ; 李海波 ; 唐介 ; 秦朝红 ; 曹登庆
- 年：2016
- 作者机构：哈尔滨工业大学航天学院;北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室;
- 论文关键词：电磁作动器 ; Stewart隔振平台 ; 振动主动控制 ; 优化设计
- 会议召开时间：2016-05-06
- 会议录名称：第十届动力学与控制学术会议摘要集
- 语种：中文
- 分类号：O328
- 学会代码：AGLU
- 会议名称：第十届动力学与控制学术会议
- 会议地点：中国四川成都
- 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会
- 学会名称：中国力学学会
- 页数：1
- 文件大小：739k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
处于微重力环境中的航天器在轨运行时需承受来自于航天器姿轨控、有效载荷和太阳翼驱动机构的各种扰动作用。尽管这些扰动量级很小,但由此引起的振动响应仍然会影响有效载荷的正常工作。为了保证航天器上仪器设备的正常工作,不可避免地要面对隔振问题。随着外部环境的复杂化,被动隔振已经难以满足需要,精度高、响应快、隔振频带宽的主动隔振系统逐渐成为研究的热点。本文针对航天器低频隔振问题,建立基于电磁式作动器的Stewart隔振平台的动力学方程,针对耦合方程和解耦方程分别设计主动控制器,实现在低频段的振动主动抑制;通过对平台结构的优化设计,获得了良好的控制效果。考虑基础激励和柔性铰链的影响,采用Newton-Euler法建立平台的动力学方程。对动力学方程进行线性化处理,获得系统的固有频率、传递函数等特性,验证系统的耦合性和各向异性。分析激励幅值、弹性刚度等因素对系统非线性的影响,得到线性系统替代原系统的近似条件。考虑系统面对的外部噪声、有效载荷质心位置误差、加工精度等不确定性因素,建立线性不确定动力学模型。针对线性不确定性模型,采用μ综合算法设计了鲁棒控制器;仿真和试验结果表明基于电磁式隔振器的Stewart主动隔振平台可以有效地抑制有效载荷的振动,为航天器低频隔振装置的设计奠定了很好的理论基础。
引文