基于静电悬浮的零刚度隔振减振控制方法

摘要

基于静电悬浮的双级无拖曳天基超静平台是一种新型的隔振减振平台,但由于静电负刚度的耦合效应,会残留微振动传递路径,从而难以达到理想的隔振效果.首先,建立了基于静电悬浮的双级无拖曳天基超静平台的系统模型,分析了静电负刚度的产生机制.然后,提出基于反馈电压反函数调制、非对称调制的两种绝对零刚度构造方法,并将其与基于刚度并联的准零刚度构造方法进行了比较.接着,给出了基于反馈电压调制的绝对零刚度隔振控制与主动减振控制的一体化兼容设计流程.最后,基于Matlab/Simulink建立了系统仿真模型,对所提方法进行了隔振性能和鲁棒性方面的仿真实验.实验结果表明,基于反馈电压调制的绝对零刚度隔振方法能完全隔绝卫星微振动对载荷平台的扰动;在系统参数误差达10％的条件下,所提方法仍可获得比无刚度补偿系统优1～2个量级的隔振性能.