摘要：研究了一类新型磁悬浮隔振系统的主动控制问题.以研制的一种大承载能力、大工作行程的磁悬浮隔振器为作动器,构建了隔振实验平台.采用最小二乘法辨识得到了磁悬浮隔振器的静态电磁力模型.基于此模型和提出的一种改进的归一化变步长的LMS算法,设计了自适应前馈主动隔振控制律,并在实验平台上进行了实验.实验结果表明:与广泛采用的滤波x-LMS算法相比,新算法不仅无需精确的次级通道模型信息,还能够保证收敛速度;在所设计的自适应前馈控制律的作用下,磁悬浮隔振器的基频主动隔振效果显著,在考虑了由于隔振器非线性等因素引入的非基频分量后,其整体的主动隔振效果仍然十分明显.

摘要：为探索振动系统在结构和参数变化时的实验现象和实验特征,基于被动隔振实验台,设计了具有弹簧温度和激振频率自动采集功能的形状记忆合金弹簧变阻尼主动控制系统,对形状记忆合金弹簧的刚度和阻尼随温度变化的振动特性进行分析。结果表明,在不同激振频率下,形状记忆合金弹簧阻尼比随着温度的升高而增大,刚度随着温度的升高而降低。通过弹簧温度自动调节对隔振系统进行控制,从而实现形状记忆合金弹簧的变频动态减振。该研究结果可用于形状记忆合金弹簧在特定载荷下的减振特性标定。

摘要：本文面向空间引力波探测"高精度"要求,从动力学与控制论的角度,对无拖曳卫星控制系统进行了研究.参考LISA Pathfinder模型,无拖曳卫星包含两个检验质量,其控制系统包括卫星平台姿态控制回路、无拖曳控制回路和静电悬浮控制回路.无拖曳控制回路采用无拖曳控制技术,检验质量处于自由落体状态,控制卫星平台"强跟随"检验质量,实现检验质量和卫星平台的高微重力水平.静电悬浮控制回路采用了主动隔振控制技术,控制检验质量"弱跟随"卫星平台,衰减从卫星平台传递到检验质量的振动扰动,实现检验质量的高微重力水平,同时避免检验质量与传感器的电极笼碰撞.基于Proportional-Integral-Differentive(PID)控制算法,分析了两种控制技术的频域特性,并推导了PID控制器参数的计算公式,由此可以根据控制性能要求快速地确定控制器参数.随后,本文提出了一种控制策略,设计了PID控制器,通过数值仿真验证了控制策略的有效性和控制器参数的准确性.

摘要：利用Skyhook阻尼进行柔性隔振平台的主动隔振控制时,可以简单地通过调节控制增益实现对低频段隔振器模态共振响应的抑制,且不影响高频段的隔振性能。在实际使用中,Skyhook控制有两种常见的实现方式,即积分加速度反馈和积分力反馈。为分析两种实现方式用于柔性隔振平台时所产生的减振效果的差异,基于柔性Stewart型隔振平台,结合多个ADAMS和MATLAB联合仿真案例开展详细且直观的对比研究。结果表明,对于传统的柔性隔振平台,积分力反馈法会由于实际柔性铰链的残余刚度而不能完全抑制隔振器刚体模态的共振;并且对于有效载荷的低阶模态,同样以抑制低频刚体模态为目的而设计的积分加速度反馈主动控制比积分力反馈法有更好的阻尼效果。最后,给出了对于两种控制方式选取和相应平台设计的意见。