机载悬臂体结构的主被动联合抑振

摘要

为解决机载悬臂体结构在长悬臂梁挂载状态下的全频域减振问题，提出了一种基于耦合级联的主被动联合抑振模型及控制优化方法。通过在远端头体连接处加装机械手进行抑振。机械手采用主动抑振减小低频正弦振动，其上串联的被动减振器降低高频随机振动。在对头体连接处进行负载振动等效的基础上，提出了基于减振因子和总均方根加速度的主被动综合减振率的计算方法，并根据高低频切换频率(10 Hz)和综合减振率(40%)等指标得到机械手主被动减振参数。通过耦合级联的方法解决了机械手在主动抑振过程中悬臂体、机械手及其被动减振器的串联耦合问题，从而构建串联耦合作用下的机械手全伺服系统模型。最后采用伺服优化、抑振前馈和极点配置等综合优化算法提升机械手的动态性能。根据仿真结果，机械手的主动抑振带宽和综合减振率均满足抑振需求，为全频域环境载荷作用下机载挂载的减振问题提供了一种新的方法。

关键词

振动等效 / 主被动联合抑振 / 机械手系统抑振模型 / 控制优化策略

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.U1713202)