隔振系统方案选择与主动控制方法研究

摘要

隔振技术作为振动控制的一个重要研究分支，越来越受到人们的重视，并在许多方面得到应用。根据隔振过程中是否需要外加能量，隔振技术可分为无源隔振(被动隔振)和有源隔振(主动隔振)。被动隔振具有结构简单、易于实现等优点，已经在精密仪器和船舶动力等方面得到应用。但是被动隔振一旦设计完成，其参数很难再更改，因此只能对其某一特定的窄频段振动起到衰减的作用，而对于隔振对象状态变化较大和振动干扰时变性较强的场合不太适合；同时，由于受到稳定性的限制，被动隔振也无法对低频振动进行衰减。而主动隔振是在被控系统中引入次级振源，并通过一定的控制方法调节次级振源的输出，使其产生的振动与主振源(干扰)的振动相抵消，从而达到隔振的目的。与被动隔振技术相比，主动隔振技术具有自重量轻、可对低频振动进行隔离以及适应性好等优点，因而成为隔振技术的研究热点。
　　本文通过对常用被动隔振系统的分析，运用了隔振系统动力学理论，建立了4自由度精密机床隔振系统的动力学模型，并选择了主动控制方案，根据不同的控制原理分别设计了PID、串/并联模糊PID控制器，并通过Matlab/Simulink构建了这些控制策略下的主动隔振系统仿真模型。对比几种控制方法下的仿真结果可知，加入了模糊控制器的PID主动隔振模型隔振效果较好。

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选题的依据与意义

国内外文献资料综述

1 绪论

1.1 隔振系统主动控制概况

1.2 本文研究的主要目的与内容

2 隔振系统方案选择

2.1 隔振技术的理论基础

2.2 隔振系统方案设计

2.3 隔振系统数学模型的建立

2.4 本章小结

3 主动隔振系统PID控制器的设计

3.1 PID控制器的设计

3.2 本章小结

4 模糊PID控制器的设计

4.1 模糊控制概述

4.2 模糊控制基本理论

4.3 隔振系统模糊PID控制器的设计

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著

致谢