非接触式定位隔振平台机电联合仿真分析

摘要

为了研究工作于空间微重力环境的非接触式定位隔振平台的工作性能,利用机电联合仿真方法对平台的6自由度定位和微振动隔振功能进行仿真分析.介绍所设计非接触式定位隔振平台的工作原理,其中平台的激励单元、位置测量单元和加速度测量单元分别利用非接触式二轴作动器、二维位置敏感探测器和单轴加速度计根据空间对称布置方案构成,并基于位置和加速度反馈设计平台控制器.利用ADAMS和MATLAB/Simulink,分别建立平台的机械系统仿真模型和基于位置与加速度反馈的闭环控制系统仿真模型,获得平台的机电一体化联合仿真模型.利用所建立的联合仿真模型,对平台的定位和隔振性能进行仿真分析.结果显示,在小范围定位模式下,所设计平台的6自由度位移和角位移控制误差分别小于10μm和2×10-5 rad;在隔振模式下,平台在6自由度方向对0.01～1 Hz正弦直接振动干扰的抑制效率为39～73 dB,对1～100 Hz正弦直接干扰的抑制效率为19～73 dB,在隔振控制过程中浮台与基台的相对位移小于1 mm.