發(fā)布時(shí)間：2017-07-27 07:11

  本文關(guān)鍵詞：磁致伸縮多自由度精密平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)及振動(dòng)控制研究

  更多相關(guān)文章： 超精密定位 振動(dòng)主動(dòng)控制 動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償控制 廣義預(yù)測(cè)控制 系統(tǒng)辨識(shí) 超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器

【摘要】：在精密加工、航天工程等高精度領(lǐng)域,如何實(shí)現(xiàn)超精密的驅(qū)動(dòng)定位或?qū)Ω呔葍x器設(shè)備的微振動(dòng)隔振是一個(gè)重要的研究課題。為了實(shí)現(xiàn)高精密的定位驅(qū)動(dòng)和微振動(dòng)的主動(dòng)隔振,論文基于單自由度驅(qū)動(dòng)器,針對(duì)PID反饋控制、自適應(yīng)控制等多種控制算法進(jìn)行了仿真以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證�；趶V義預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制方法提出動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)預(yù)測(cè)控制的一種方法,并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最終,基于單自由度驅(qū)動(dòng)器的精密控制研究成果及MIMO系統(tǒng)辨識(shí)與自適應(yīng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了磁致伸縮多自由度精密平臺(tái)驅(qū)動(dòng)定位及振動(dòng)主動(dòng)控制,創(chuàng)新地提出多自由度平臺(tái)動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償?shù)慕怦铗?qū)動(dòng)控制,并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要工作如下:(1)基于單自由度磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器,論文討論研究前饋補(bǔ)償?shù)腜ID反饋控制、最小方差自校正控制、廣義間接最小方差自校正控制以及廣義預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制等多種控制算法對(duì)于驅(qū)動(dòng)器精密定位的有效性,并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證�；陬A(yù)測(cè)自適應(yīng)控制算法提出了動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償?shù)膹V義預(yù)測(cè)自適應(yīng)控制方法,經(jīng)仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法可以有效的實(shí)現(xiàn)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的精密驅(qū)動(dòng),并將其應(yīng)用于單自由度磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。(2)基于ARM嵌入式系統(tǒng),論文建立了一套磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng),并進(jìn)行了開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該控制系統(tǒng)可以有效的提高控制運(yùn)算速度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的中頻驅(qū)動(dòng)控制。(3)基于哈密頓方程完成了磁致伸縮多自由度精密平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)建模,進(jìn)行了相應(yīng)的仿真,并基于ADAMS完成了平臺(tái)的輸入輸出響應(yīng)特性分析。最后,基于多自由度平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型,完成了平臺(tái)的SIMULINK振動(dòng)主動(dòng)控制初步仿真。(4)基于單自由度驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償自適應(yīng)控制,論文提出了多自由度精密平臺(tái)的動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償?shù)慕怦铗?qū)動(dòng)控制,并進(jìn)行了相關(guān)的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。基于MIMO系統(tǒng)辨識(shí)與自適應(yīng)控制,完成了多自由度精密平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)控制研究,并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最后,論文將該控制方法應(yīng)用于多自由度精密平臺(tái)的振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：超精密定位 振動(dòng)主動(dòng)控制 動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償控制 廣義預(yù)測(cè)控制 系統(tǒng)辨識(shí) 超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH703;TB535
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-27
• 1.1 課題研究背景與目的意義14-15
• 1.1.1 課題研究的背景14-15
• 1.1.2 課題研究的目的和意義15
• 1.2 驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和隔振平臺(tái)15-20
• 1.2.1 驅(qū)動(dòng)平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.2.2 隔振平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀18-20
• 1.3 驅(qū)動(dòng)器及其控制技術(shù)20-25
• 1.3.1 智能材料驅(qū)動(dòng)器21-22
• 1.3.2 智能驅(qū)動(dòng)器控制技術(shù)22-25
• 1.4 論文主要內(nèi)容25-27
• 第二章 單自由度磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器控制技術(shù)研究27-63
• 2.1 引言27
• 2.2 磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器工作原理及其控制方法27-31
• 2.2.1 磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器工作原理27-29
• 2.2.2 磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器控制方法簡(jiǎn)介29-31
• 2.3 磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器精密控制技術(shù)31-54
• 2.3.1 離線前饋補(bǔ)償?shù)拈]環(huán)反饋控制32-38
• 2.3.2 系統(tǒng)在線辨識(shí)及其自適應(yīng)控制38-51
• 2.3.3 在線辨識(shí)及動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償自適應(yīng)控制51-54
• 2.4 干擾激勵(lì)下驅(qū)動(dòng)器定位控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證54-58
• 2.4.1 離線前饋補(bǔ)償?shù)腜ID反饋控制55-57
• 2.4.2 在線辨識(shí)及動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償自適應(yīng)控制57-58
• 2.5 單自由度驅(qū)動(dòng)器振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)58-61
• 2.6 本章小結(jié)61-63
• 第三章 驅(qū)動(dòng)器控制技術(shù)硬件實(shí)現(xiàn)研究63-83
• 3.1 引言63
• 3.2 控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)63-67
• 3.2.1 基于位移傳感器的位移反饋63-65
• 3.2.2 基于壓電式傳感器的加速度反饋65-67
• 3.3 控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)67-72
• 3.3.1 功率放大器67-68
• 3.3.2 PWM驅(qū)動(dòng)仿真及實(shí)驗(yàn)68-72
• 3.4 控制系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)72-81
• 3.4.1 基于嵌入式系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制實(shí)現(xiàn)72-76
• 3.4.2 基于嵌入式系統(tǒng)閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)76-81
• 3.5 本章小結(jié)81-83
• 第四章 磁致伸縮多自由度精密平臺(tái)建模和仿真83-103
• 4.1 引言83
• 4.2 磁致伸縮精密驅(qū)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)建模與仿真83-93
• 4.2.1 放大機(jī)構(gòu)建模與仿真86-90
• 4.2.2 平臺(tái)耦合建模與仿真90-93
• 4.3 磁致伸縮精密平臺(tái)ADAMS仿真93-96
• 4.4 磁致伸縮精密平臺(tái)位置反解及隔振仿真96-102
• 4.5 本章小結(jié)102-103
• 第五章 磁致伸縮多自由度精密平臺(tái)驅(qū)動(dòng)及振動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)103-126
• 5.1 引言103-104
• 5.2 磁致伸縮精密平臺(tái)開(kāi)環(huán)控制驗(yàn)證104-106
• 5.3 精密平臺(tái)動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償解耦驅(qū)動(dòng)控制106-112
• 5.3.1 精密平臺(tái)解耦驅(qū)動(dòng)控制仿真108-110
• 5.3.2 精密平臺(tái)解耦驅(qū)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證110-112
• 5.4 精密平臺(tái)系統(tǒng)辨識(shí)與自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)控制112-121
• 5.4.1 兩自由度精密平臺(tái)在線辨識(shí)114-116
• 5.4.2 兩自由度精密平臺(tái)自適應(yīng)控制116-118
• 5.4.3 三自由度精密平臺(tái)在線辨識(shí)118-120
• 5.4.4 三自由度精密平臺(tái)自適應(yīng)控制120-121
• 5.5 精密平臺(tái)振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)121-125
• 5.6 本章小結(jié)125-126
• 第六章 結(jié)論與展望126-129
• 6.1 主要成果126-127
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新127
• 6.3 研究展望127-129
• 參考文獻(xiàn)129-135
• 致謝135-136
• 攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果136

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本文編號(hào)：580282