一、超精密隔振平台的广义预测控制系统仿真分析（论文文献综述）
喻强[1]（2021）在《主动隔振系统的双向复合激励功率流特性与控制策略研究》文中研究指明主动隔振系统是满足光刻机等超精密负载设备振动要求的关键保障技术之一。近年来随着光刻机不断追求着高精度、高速度和高加速度,主动隔振系统需要同时衰减内部移动载荷的直接扰动和周围外界环境的基础振动双向复合激励。目前,主动隔振系统的研究主要分为隔振机构和主动控制两个部分,通常较为独立,缺乏系统性分析。为此,采用振动功率流分析方法,实现包含隔振机构和主动控制参数在内的主动隔振系统双向复合激励功率流特性分析和控制策略研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文对主动隔振系统功率流传递特性、隔振机构关键参数精确建模和控制策略等方面展开了深入研究。（1）为建立隔振机构和主动控制二者之间的内在联系,提出了一种主动隔振系统双向复合激励功率流传递特性的分析方法。该方法指出了基于周期的时间平均振动功率流计算方法存在的不足,并提出了基于1/4周期的时间平均振动功率流计算方法,推导了直接扰动和基础振动最终传递到刚性而非柔性负载设备的振动功率流,构建了系统模型。该模型为主动隔振系统设计提供了综合要素分析工具。（2）为主动隔振系统功率流分析和隔振机构优化设计提供准确的刚度和阻尼参数,建立了典型隔振机构的关键参数分析模型。将橡胶膜片弹性作用和压缩气体横向恢复力分别引入垂向和水平刚度分析中,推导了串联倒摆的空气弹簧隔振器刚度分析模型。同时在压差流动的基础上,引入剪切流动和活塞偏心因素,推导了大间隙的油缸粘滞阻尼器阻尼分析模型。实验验证了关键参数分析模型更加准确。（3）为应对主动隔振系统高性能、绿色环保和多隔振对象等方面的综合挑战,提出了一种面向不同目标的控制策略。该策略在功率流分析和隔振机构关键参数建模基础上,分别以传递到负载设备功率流最小、主动控制系统能耗最低和激励输入功率流最小为优化目标,求解得到不同最优主动控制力,再以此作为作动器输出作用力期望值,依据作用力与控制系统核心参数的关系,实现控制系统的参数配置。（4）完成了主动隔振器的设计,并进行了主动控制力、功率流传递特性和隔振性能实验研究。结果表明面向负载设备功率流最小的主动控制力作用时隔振效果最好,实现了 2Hz时-10dB、5Hz时-20dB和20Hz时-40dB的振动衰减性能。本文所开展的研究,实现了在综合参数优化基础上正向设计主动隔振器的目的,为追赶国外高水平主动隔振技术奠定了重要的理论基础。
王超[2]（2021）在《超精密气体静压轴承自激振动形成机理研究》文中研究表明气体润滑技术在超精密制造领域的应用所占比重逐渐增大,其各种节流形式的静压支承的承载力、刚度等静态特性研究也基本成熟。在保证其微纳米的精度等级并提升其静动态特性的研究过程中,静压支承无可避免地遇到了限制,这就是一定条件下产生的区别于以往微振动的自激振动,这种振动是一种非稳态的破坏性振动,其振动幅值较大甚至严重时会超过气膜本身的尺度导致抱轴和轴承损坏影响正常工作,并伴随持续的尖啸声,且不同结构、不同参数下的自激振动的幅值和频率都不固定。针对这一现象,国内外学者以产生和抑制为方向进行了相关研究,但至今都未达成统一意见。因此,本文对自激振动开展了进一步的研究和探索,主要研究内容如下:（1）基于大涡模拟方程的气膜微观流场仿真与分析。基于气体润滑的三大守恒定律通过湍流脉动尺度过滤的方法,得到滤波后的流场控制方程,进行相关尺度的建模实现大涡模拟仿真。分析了轴承均压腔直径、深度和供气压力对气膜微观流场的影响规律,基于仿真结果分析在微观层面引发自激振动的因素,为微观流场和宏观振动的耦合提供微观层面解释。（2）基于流固耦合方程的轴承自激振动仿真与分析。基于刚体运动和微观流场的耦合原理建立气膜与主轴的流固耦合模型,结合模态分析观察不同结构的轴承发生自激振动时的振型,得到自激振动的振动本质。分析了轴承均压腔直径、深度、供气压力和负载质量对主轴宏观振动的影响规律,与上一章节微观流场的变化规律进行综合分析,全面揭示自激振动的产生机理。（3）进行自激振动的实验研究并提出抑制其产生的均压腔结构。基于气体静压支承的工作原理进行了自激振动实验平台的搭建,测量了不同结构在不同供气压力下的主轴振动曲线,分析其实际影响规律,与仿真结果进行对比,验证数值仿真计算结果的正确性。基于自激振动的产生机理,提出新型的均压腔结构以保证轴承的静态性能的同时实现自激振动的抑制。
殷瑞峰[3]（2020）在《一种三自由度主动隔振系统设计与性能仿真》文中研究说明智能制造过程中,需要对外界特征快速感应,并能准确地完成驱动动作。这其中,工业机器人负责主要的加工制造任务。而对象的识别和检测工作是由工业相机来完成的。当机器人的机械臂处于如回转、急停和急启等不同工作状态时,都会引起不可避免的冲击振动。冲击与振动不仅会影响其搭载的工业相机捕获的图像精度,也会降低机器人的工作效率。基于以上因素,本文设计了一种基于压电陶瓷驱动器的三自由度并联式减振系统,以此来抑制智能制造过程中产生的冲击振动现象。该系统具有精密机械、控制和检测技术的特点,实现了机构、驱动、检测一体化的设计,具有容积小、结构简单紧凑、刚度大、频响高等优点。同时,它还可实现纳米级的控制精度。本论文的主要工作内容如下:（1）针对搭载成像设备的机械臂,基于传统振动控制采用电机驱动机械臂的方式基础上。设计了一种主动隔振平台,并采用拉格朗日法建立三自由度隔振平台的数学模型,并对其进行了运动学和动力学特性分析。（2）完成对三自由度主动隔振平台的构型选型与设计,分析了压电陶瓷的特性,并对驱动器件完成选型工作。此外,对柔性铰链建立数学建模,并进行有限元分析,确定了柔性球铰的结构尺寸和材料。同时,利用有限元分析软件和运动分析软件对整体模型的有限元强度和疲劳寿命进行分析。（3）主动减振平台部分采用经典PID控制算法,实现对冲击振动的自适应抑制工作。同时,完成对主动隔振平台的隔振性能仿真与分析,通过软件仿真结果验证了所设计的隔振系统及建立模型的准确性。（4）完成对主动减振平台样机的设计与制作,并设计搭建了样机隔振性能测试实验平台。对样机系统输入不同的激振信号到,并进行样机竖直方向的隔振性能测试。实验数据结果验证了所设计的隔振系统对冲击振动的减振具备良好的效果。
胡辰[4]（2020）在《环境微振动作用下超精密机床动力学分析及基础隔振技术研究》文中研究指明超精密加工技术是现代高端装备制造的支撑技术,不断提高加工质量是该领域研究和发展的首要目标,超精密加工机床的动态特性与环境微振动是影响其加工质量的主要因素。本文主要从以下几个方面进行研究:（1）采用计算流体力学方法对超精密机床空气静压主轴系统动力学特性进行研究,为了解决大跨尺度动网格建模时易产生负网格问题,基于ANSYS?ICEM CFD?软件,结合multiblock方法与结构化网格方法建立气膜网格模型,通过动网格技术分析空气静压主轴系统进气孔直径、进气压力、气膜厚度、及转速对其线刚度及角刚度的影响规律;（2）通过将数值模拟获得的机床动态特性与模态试验结果进行比较,验证该动力学模型的有效性。此外,由于将白噪声作为功率谱模拟真实环境微振动存在较大差异,实测机床地基外侧环境微振动数据并根据功率谱密度估计方法处理长时间测量振动信号,模拟统计的环境振动激励,将其应用于动力学模型,研究刀尖在环境振动下的动态响应,结果表明刀尖响应高达0.309μm。（3）对超精密机床基础隔振技术进行探索,提出二级隔振方案,第一级采用包括阻尼材料垫层的大质量混凝土块,第二级采用压电堆致动器与空气弹簧联合隔振,控制策略为模糊PID自适应控制。仿真结果表明:与被动隔振相比,该隔振方案隔振效果大幅提高,其隔振率高达80%以上。
张磊[5]（2020）在《电磁主动隔振系统建模与控制方法研究》文中认为大型设备和精密仪器在运行时,产生的振动不仅会对周围环境造成影响,还会降低自身性能。为了保证设备和仪器的正常运转,各种隔振系统和振动控制方法已经被开发出来用于振动控制。电磁主动隔振系统因为刚度和阻尼可变、可控性灵活、控制方法多样、响应速度快等优点近年来得到重点关注,开始应用于机械加工装备、精密仪器和机械系统等领域。本文在查阅和分析国内外相关研究现状的基础上,对电磁隔振系统的内部元件优化与系统设计、非线性分析与建模、电磁隔振系统控制策略、多隔振单元并联的电磁隔振系统控制问题进行了深入研究。论文的主要工作如下:（1）基于COMSOL仿真软件,对隔振元件设计进行了参数优化,在对常见的主动隔振系统模型进行分析的基础上,设计了一种简单、合理的电磁主动隔振系统结构。基于COMSOL仿真数据和实验数据,建立了电磁隔振系统中电磁力与线圈电流和间隙之间的非线性关系。针对电磁隔振系统的控制模型建立困难问题,根据电磁力与控制电流和间隙的关系,结合隔振单元的力学过程,提出了基于数据和机理的建模方法。为了验证提出的建模方法的有效性,应用常规PID控制器对电磁主动隔振系统进行仿真和实验。仿真和实验结果验证了隔振系统建模方法的有效性和主动控制的可实现性。（2）提出了一种基于等效刚度和阻尼系数的控制方法,根据隔振系统动态性能指标的期望范围,计算得到电磁力的等效刚度系数和阻尼系数的范围,并利用遗传算法在该范围内计算最优的等效刚度和等效阻尼系数,从而避免PID控制器的参数整定问题。通过拟合电磁力与线圈电流和间隙之间的非线性关系表达式,从而建立线圈电流与等效刚度和阻尼系数之间的关系,实现控制线圈电流满足隔振系统动态性能指标的目的。此外,为了实现电磁隔振系统的变参数控制,减小系统的最大超调量和振荡次数,借助分段控制思想,提出了基于分段等效刚度和阻尼系数的控制方法,实现在每个控制时刻采用最优的控制参数,解决系统时域性能中超调量和稳定时间的冲突。仿真和实验结果表明,基于等效刚度和阻尼系数的控制方法可以获得较为理想的系统动态性能指标,而基于变参数控制的分段等效刚度和阻尼系数的控制方法不仅可以减小系统的稳定时间,还可以保证电磁隔振系统和负载具有平稳性。（3）以电磁隔振系统的状态空间表达式为基础,提出了基于线性二次型调节器和协同小生境遗传算法的电磁隔振系统控制方法,实现隔振单元控制电流的优化控制目的。针对LQR控制器中目标函数的权值取值问题,提出利用协同小生境遗传算法计算最优参数,通过计算目标函数得到最优控制电流。为了实现电磁隔振系统的时变控制,在每个控制时刻根据实际情况获得不同的最优控制参数,进一步提高最优控制器的性能,提出了基于滚动时域控制和协同变染色体长度遗传算法的电磁隔振系统控制方法。针对RHC控制器中目标函数的参数取值问题,提出了一种基于协同变染色体长度的遗传算法,利用染色体的长度来代表并优化预测水平和控制水平,染色体的大小来代表并优化位移变化量以及电磁力的权重。根据得到的最优权值矩阵,求解目标函数获得每个时刻的最优控制变量。仿真和实验以及与状态反馈控制方法的对比仿真验证了所提出的主动控制方法均可以有效地控制振动,使电磁隔振系统和被隔振体具有平稳性。（4）针对单个隔振单元隔振范围和隔振力受限问题,设计了多隔振单元并联的电磁隔振系统,并提出了多隔振单元并联系统的LQR和RHC控制器。对于多隔振单元并联系统的LQR和RHC控制问题,根据建立的多隔振单元并联的电磁隔振系统模型,将多单元控制性能指标转换为目标函数,并分别利用协同小生境遗传算法和协同变染色体长度遗传算法对目标函数中的权值矩阵进行优化。仿真和实验结果表明基于所提出的目标函数的主动控制方法对可以有效地控制振动,保证多个隔振单元在受到扰动后具有相同的运动轨迹,使多隔振单元并联的电磁隔振系统和被隔振体保持平稳性,减小耦合振动对双隔振单元并联系统的影响。
蒋峰[6]（2020）在《平面导轨气浮平台控制系统研究》文中进行了进一步梳理气浮平台是应用于超精密加工或超精密测量中的一种运动机构,其无摩擦、高精度的运动特点使得气浮支撑运动平台在精密制造行业中占有极为重要的地位。本文研究的气浮平台采用H型的平面导轨驱动结构,克服了传统精密运动平台由于两线性轴相互堆叠合并运动造成的误差叠加效应和刚度串联问题,其结构特点使气浮平台在控制上具有更高的运动精度。本文主要针对这种大行程平面导轨气浮平台的控制系统进行研究,运用先进的控制技术和驱动技术搭建一个高精度、高性能的运动控制系统,实现平面导轨气浮平台高速、高加速、高精度的定位控制。论文的主要研究内容如下:（1）首先分析了平面导轨气浮平台相对于传统精密运动平台在结构运动上的优势,其两轴均以平面为导向的运动结构,减少了运动过程中误差来源的数量,使运动平台具有更高的控制精度。其次对平面导轨气浮平台的直线运动进行了分析,计算出了X轴单边驱动和Y轴同步驱动的运动数学模型。（2）设计了单轴运动控制的速度、加速度复合前馈PID控制器和双轴并行控制下的交叉耦合同步控制器,并用simulink进行实验仿真分析,其结果表明速度、加速度前馈PID控制器能够提高系统的响应速度和减小系统的跟踪误差;在并行同步控制下加入交叉耦合控制能够提高双轴的同步控制性能,减少同步误差。（3）根据平面导轨气浮平台的运动控制需求,设计了运动平台的软硬件系统,并成功搭建了平面导轨气浮平台的运动控制系统。同时还对平面导轨气浮平台在工作过程中受到的外界干扰因素进行了分析,设计了运动平台的气浮隔振控制系统。（4）应用设计的控制器对平面导轨气浮平台进行了控制实验研究,其控制效果与仿真结果一致,验证了所设计控制器的可行性。在调试好运动控制系统后,分别采用超精密平晶和激光干涉仪对平面导轨气浮平台的直线度和定位精度进行了检测,其X轴在竖直方向的直线度≤0.3μm/300mm,定位精度为0.824μm;Y轴在竖直方向的直线度≤0.34μm/300mm,定位精度为0.964μm。最后在平面导轨气浮平台上进行了工件测量实验,使用表面PV值为0.28μm的工件进行轮廓测量,得到测量PV值为0.31μm,表明平面导轨气浮平台可应用于高精度测量和加工的应用之中。
庞翔元[7]（2019）在《精密机床磁流变阻尼隔振研究》文中研究指明随着制造技术的迅猛发展,精密机床的加工精度已达微米、亚微米级别,对其自身的工作环境也提出了更高的要求。机床的加工精度越高,对周围环境的振动感知越灵敏,振动所产生的危害也就越大。因此,隔振已成为提高精密机床加工精度的关键技术之一。半主动控制技术既具有被动隔振技术的可靠性优点,又能够近似达到主动隔振技术的隔振效果,而且其结构简单,不需要外界供给能量,已成为精密机床隔振控制技术的首选方案。针对精密机床的隔振特点,设计一种新型旁路式磁流变隔振器,并完成了对隔振器的分析、测试等工作,主要内容和研究结论如下:（1）基于磁流变液的磁梯度箍缩（Magnetic Gradient Pinch or MGP）工作模式设计了一种新型旁路式磁流变阻尼器。详细阐述磁流变阻尼器的设计及工作原理,采用COMSOL有限元软件对阻尼调节器进行磁流场仿真分析,同时分析不同结构参数对阻尼调节器压降性能的影响。结果表明:导磁环的高度、隔磁环的厚度对阻尼调节器内部的磁场分布影响较小,隔磁环的高度不仅影响磁场的形状、还影响其附近磁场的大小;在满足设计要求的前提下,适当减小液流通道半径值可以使阻尼调节器两端的压降范围得到大幅提高,基于仿真结果优化了磁路设计。（2）分析了磁流变阻尼器已有的动力学模型特点,结合神经网络算法,建立磁流变阻尼器的智能化阻尼模型,并依据试验数据对神经网络模型进行训练,结果表明:采用神经网络建模方法不仅能够降低磁流变阻尼器建模难度,而且还大大提高了磁流变阻尼器的建模精度,为隔振系统的控制算法设计奠定了基础。（3）建立隔振系统的动力学模型,设计了磁流变隔振系统模糊控制器,并利用MATLAB/Simulink搭建半主动控制仿真模型,分别在简谐激励和随机激励信号条件下对隔振系统进行动态仿真分析。结果表明:模糊控制策略能大幅降低隔振平台的加速度幅值,其控制效果优于被动控制策略。（4）制作了基于磁梯度箍缩工作模式的新型旁路式磁流变阻尼器,并搭建隔振系统测试平台;通过冲击和简谐振动试验方法对隔振器进行了隔振性能测试,结果表明:隔振系统具有良好的隔振效果。
梁承元[8]（2019）在《基于动力学的超精密运动平台集成设计方法及其实现技术研究》文中认为随着超精密运动平台运动精度需求向着纳米级甚至亚纳米级不断发展,动力学特性已成为决定系统运动精度的关键因素。要减少产品开发的迭代次数,缩短开发周期,降低研制风险,就必须从系统层面出发,在超精密运动平台方案设计、子系统和组件设计到系统详细设计的各个阶段,确保平台具有良好的动力学特性和精度性能。然而,构建能正确描述关键组件动力学行为和耦合作用的超精密运动平台系统详细方案模型,并全面评估系统方案的动力学特性、精度性能及其影响规律,对设计者的专业知识和操作经验提出了极高的要求。总结和封装关键组件和系统方案的建模和分析方法,并在设计过程中集成、重用,是降低超精密运动平台详细方案设计难度、提高设计效率的关键。本文依托国家重大科技计划项目,针对国家重大工程需求,从设计方法和软件实现两方面入手,研究支持超精密运动平台详细方案建模和分析过程的集成设计方法,设计其关键模块与机制,抽象超精密运动平台关键组件的等效建模方法,封装成组件模型模板库,开发实现集成设计软件系统,为超精密运动平台产品的研发和创新提供有力的工具支撑。针对超精密运动平台详细方案设计流程的特点和功能需求,提出了基于动力学的超精密运动平台集成设计方法。该方法将建模和分析知识分别封装为组件模板、仿真和后处理工具。在每个设计阶段,通过调用组件模板,生成以动力学参数作为主要参数的模块化关键组件等效模型,用于快速组装系统方案模型;通过仿真和后处理工具对系统方案进行全面分析,确保其具有满意的动态性能,从而以模型中的系统和组件的动力学参数值作为后续设计活动的重要设计目标或约束条件。针对集成设计方法软件实现的关键问题,设计了高度抽象的模型原语,将各种类型的组件模型和不同拓扑的系统模型统一表达为模型原语类对象的组合;基于模型原语和模板库,设计了统一的模型实例化、编辑和转换方法,通过将与具体组件类型相关的操作算法信息存储于模板库中,并在模型实例化、编辑和转换过程中实时调取、编译、执行,使能采用同一种算法支持不同系统模型的建模和转换操作;还提出了模板封装方法,仅通过编辑模板库数据文件,不需要修改程序模块,即可实现对新类型组件模型的支持扩展。在此基础上,开发了集成设计软件的原型系统。根据集成设计方法中对建模方法的规范化要求,针对典型结构构型、隔振装置及其核心元件、气浮支承、测量装置等关键组件,抽象了模块化、参数化的等效动力学建模方法,封装了相应的模板和设计工具。所封装的关键组件模板具有较高的通用性,能适用于不同具体组件设计实例的建模;使用模板创建的组件模型拥有数据接口,可通过接口间的相互连接,实现系统方案模型的快速组装。使用集成设计软件原型系统,针对H型超精密运动平台结构方案,构建了机械与测量一体化的系统动态精度模型,全面分析了驱动力作用点位置、气浮支承布局、气浮支承非线性刚度特性、运动平面误差和基础振动等结构和动力学设计因素对系统动态误差的影响规律。并在某型封装光刻机及其工件台的工程研发过程中,对超精密运动平台集成设计软件原型系统进行应用测试。结果证明,该软件系统能有效减轻建模分析的工作量,提高设计效率,缩短设计周期,是复杂机电系统设计分析的有效手段。
胡俊文[9]（2019）在《基于压电陶瓷作动器的自适应主动隔振研究》文中指出近年来,随着超精密加工、检测与微装配等技术的快速兴起和发展,微振动对精密加工和检测设备精度的影响变得极其突出。以往传统的被动隔振技术针对低频振动的隔离效果较差,且无法满足各种复杂振动激励下的隔振需求。主动隔振由于能有效隔离各个频段的振动,弥补被动隔振对于低频振动隔离效果不佳等优点,而被广泛应用于超精密加工和检测设备的隔振中,成为振动控制领域的研究热点。其中压电材料作为一种快速发展的新型智能材料,其由于具有较宽的工作频带、灵敏度高、响应速度快以及承载能力强等优点被广泛应用于主动隔振中。本文针对主动隔振中存在的主要技术问题进行研究,主要工作内容包括:1)对自适应主动隔振系统工作原理和控制算法进行了介绍,介绍了自适应滤波的原理,在自适应滤波原理的基础上介绍了用于自适应主动隔振控制器的自适应最小均方（Least Mean Square,LMS）算法及在其基础上改进得来的滤波参考信号最小均方算法（Filtered-X Least Mean Square,FXLMS）算法,并分析了FXLMS算法的优缺点,为后续的研究奠定了理论基础。2)分析了次级通道对于自适应主动隔振控制算法的影响,对目前常用的次级通道辨识方法进行了介绍,并分析了各种辨识算法的优缺点。在此基础上提出了一种基于分数信号处理的双步长两阶段变步长策略的次级通道在线辨识算法,在尽量不增加算法复杂度的原则下,与现有算法相比,该算法的次级通道辨识收敛速度更快、系统收敛后的波动更小、次级通道的辨识精度和系统的稳定性均有了明显的提升。3)分析了压电作动器的率相关动态迟滞非线性特性对于主动隔振系统的影响。针对作动器的率相关动态迟滞非线性特性,采用了改进的Backlash-Like分段辨识模型描述压电作动器的静态迟滞非线性特性,并结合ARX（Auto Regressive eXogenous）模型,建立能精确描述压电微作动器动态迟滞特性的率相关动态迟滞模型。同时,针对传统的粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）进行模型参数辨识时易陷入局部最优解的问题,提出一种具有交叉变异策略的改进型粒子群算法进行模型的参数辨识。其次,建立压电作动器的逆模型,采用逆模型前馈线性化控制对压电作动器的迟滞非线性特性进行补偿。搭建了压电作动器的实验平台,验证了动态迟滞模型能较好的描述压电作动器迟滞非线性特性,以及逆模型前馈补偿对于压电作动器线性化控制的控制效果。4)在Matlab/Simulink工具中使用Level-2 M文件型S函数编写FXLMS算法模块和压电作动器迟滞非线性模型以及其逆模型,并基于FXLMS算法自适应控制模块和压电作动器模型以及其逆模型模块搭建了基于压电陶瓷作动器前馈逆补偿的自适应主动隔振仿真系统,并分别以单频、混频和扫频信号作为振动激励信号进行基于作动器迟滞非线性补偿和未补偿情况下的微位移主动隔振仿真研究,分析压电作动器的迟滞非线性特性对于主动隔振系统隔振效果的影响。
邓超东[10]（2018）在《基于音圈电机的主动隔振平台设计》文中提出由于加工和测量技术的不断提高,其对于仪器设备精度和稳定性的要求愈加严格。而限制这些仪器设备的精度和稳定性的最大因素则是来自环境的振动,尤其是其中的低频振动。针对这样的问题,论文中提出了一种基于音圈电机的主被动复合隔振系统。该隔振系统可以应用在超精密加工、测量领域以发挥仪器设备应有的优良性能。本文首先结合面电流法和镜像法推导永磁体气隙磁场的分布,建立了空气间隙当中的磁感应强度的解析计算公式。通过对算例Halbach阵列音圈电机的解析计算与ANSOFT的仿真数值对比验证了所推导公式的正确性。然后基于解析公式对音圈电机的磁轭厚度、气隙厚度、永磁体宽度三个尺寸参数进行设计,获得了合适的尺寸参数。改进设计后的音圈电机磁场分布和ANSOFT仿真结果比较,磁感应强度在整个计算区域内的误差都小于5%,力常数误差只有6.2%,验证了改进设计结果的正确性。然后本文通过对单自由度的被动隔振和主动隔振原理的分析,确定主动隔振和被动隔振的各自特点。分析主动控制选择不同反馈量所产生的隔振特性。在以上分析之上,设计了单一自由度基于音圈电机的主动隔振系统,并且通过仿真使得该隔振系统的性能得到验证。最后在单自由度隔振平台上进行实验验证,在1Hz处主动隔振开始起作用,在系统的共振频率处的主动隔振的衰减率可以达到-25dB以上,被动隔振条件下隔振台面的振动速度有效值为11.641μm/s,振动等级只能达到VC-C等级,而加入主动隔振之后振动速度有效值衰减为6.1794μm/s,振动等级可以提高到VC-D级别。本文最后设计了六自由度的基于音圈电机的主被动复合隔振系统。文中设计了被动隔振元件,设计驱动器并且测试其性能;分析了六自由度隔振平台的系统动力学,致动器动力学和传感器动力学,分析了耦合系统在模态空间的解耦;最后根据上述分析设计控制器并在多自由度隔振平台上进行相应实验,数据结果表明主动控制效果非常明显。加入主动隔振控制后,振动速度幅值有效值衰减到1.3451μm/s,衰减率为-14.2468dB;振动速度峰峰值可以衰减到8.3718μm/s,衰减率为-14.5161dB;振动等级可以由VC-C提高到VC-E等级。
二、超精密隔振平台的广义预测控制系统仿真分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超精密隔振平台的广义预测控制系统仿真分析（论文提纲范文）
（1）主动隔振系统的双向复合激励功率流特性与控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 隔振技术综述 |
| 1.2.1 振源和容许振动标准 |
| 1.2.2 隔振理论简述 |
| 1.2.3 国外高性能主被动隔振器的发展现状 |
| 1.3 隔振机构综述 |
| 1.3.1 垂直方向隔振机构 |
| 1.3.2 水平方向隔振机构 |
| 1.3.3 阻尼机构 |
| 1.4 主动控制系统综述 |
| 1.4.1 传感器 |
| 1.4.2 作动器 |
| 1.4.3 控制器 |
| 1.5 振动功率流系统建模分析方法综述 |
| 1.5.1 振动功率流方法 |
| 1.5.2 四端参数法 |
| 1.6 问题提出和研究内容 |
| 1.6.1 研究问题的提出 |
| 1.6.2 论文的研究内容 |
| 1.6.3 论文的章节安排 |
| 第二章 主动隔振系统的双向复合激励功率流传递特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双向激励的时间平均振动功率流 |
| 2.2.1 双向激励的稳态响应 |
| 2.2.2 基于周期的时间平均振动功率流 |
| 2.2.3 基于1/4周期的时间平均振动功率流 |
| 2.3 主动隔振单元的双向复合激励功率流传递特性分析 |
| 2.3.1 主动隔振单元的振动功率流传递特性分析 |
| 2.3.2 四端参数矩阵求解 |
| 2.3.3 传递到刚性负载设备的时间平均振动功率流 |
| 2.4 主动隔振系统的双向复合激励功率流传递特性分析 |
| 2.4.1 主动隔振系统的振动功率流传递特性分析 |
| 2.4.2 速度导纳矩阵和四端参数矩阵求解 |
| 2.4.3 传递到刚性负载设备的时间平均振动功率流 |
| 2.4.4 验证与仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 典型隔振机构的关键参数分析模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 典型隔振机构 |
| 3.3 串联倒摆的空气弹簧隔振器刚度特性动力学建模 |
| 3.3.1 垂直方向的刚度特性动力学建模 |
| 3.3.2 水平方向的刚度特性动力学建模 |
| 3.3.3 不同刚度模型的实验对比分析 |
| 3.4 间隙式油缸粘滞阻尼器阻尼特性动力学建模 |
| 3.4.1 平行平板间隙流体流动的流量 |
| 3.4.2 垂直方向的阻尼特性动力学建模 |
| 3.4.3 水平方向的阻尼特性动力学建模 |
| 3.4.4 不同阻尼模型的实验对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面向不同目标的主动隔振系统控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 面向负载设备振动功率流最小的主动控制策略 |
| 4.2.1 传递到负载设备的总振动功率流 |
| 4.2.2 面向负载设备振动功率流最小的主动控制力优化 |
| 4.3 面向主动控制系统能耗最低的主动控制策略 |
| 4.3.1 主动控制系统消耗的总振动功率流 |
| 4.3.2 面向主动控制系统能耗最低的主动控制力优化 |
| 4.4 面向激励输入振动功率流最小的主动控制策略 |
| 4.4.1 激励输入的总振动功率流 |
| 4.4.2 面向激励输入振动功率流最小的主动控制力优化 |
| 4.5 控制系统的设计与参数分析 |
| 4.5.1 控制系统的设计 |
| 4.5.2 控制系统的参数分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 主动隔振器的设计与实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 主动隔振器的设计与搭建 |
| 5.2.1 被动隔振机构的设计 |
| 5.2.2 控制系统的搭建 |
| 5.3 主动隔振器仿真系统的搭建 |
| 5.3.1 仿真系统的搭建 |
| 5.3.2 控制系统的参数配置 |
| 5.4 主动隔振器的实验研究 |
| 5.4.1 主动控制力实验 |
| 5.4.2 振动功率流传递特性实验 |
| 5.4.3 隔振性能实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（2）超精密气体静压轴承自激振动形成机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 轴承自激振动机理研究现状 |
| 1.3.2 轴承气膜微观流场模拟方法研究现状 |
| 1.3.3 轴承流固耦合研究现状 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第二章 基于大涡模拟的轴承自激振动诱因分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气体静压轴承微观流场模型 |
| 2.2.1 流体润滑理论 |
| 2.2.2 大涡模拟原理 |
| 2.2.3 微观流场建模 |
| 2.3 微观流场仿真分析 |
| 2.3.1 均压腔直径的影响规律 |
| 2.3.2 均压腔深度的影响规律 |
| 2.3.3 供气压力的影响规律 |
| 2.4 小孔节流静压止推轴承自激振动诱因分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于流固耦合的轴承自激振动机理分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 气体静压主轴系统结构分析 |
| 3.3 流固耦合理论与建模 |
| 3.3.1 流固耦合方法 |
| 3.3.2 流固耦合理论 |
| 3.3.3 流固耦合建模 |
| 3.4 气体静压主轴系统流固耦合仿真分析 |
| 3.4.1 T型主轴的流固耦合分析 |
| 3.4.2 H型主轴的流固耦合分析 |
| 3.5 气体静压主轴系统自激振动仿真分析 |
| 3.5.1 均压腔直径影响下的振动分析 |
| 3.5.2 均压腔深度影响下的振动分析 |
| 3.5.3 供气压力影响下的振动分析 |
| 3.5.4 负载质量影响下的振动分析 |
| 3.6 小孔节流静压止推轴承自激振动分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 静压轴承自激振动实验研究与抑制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气体静压轴承自激振动实验平台 |
| 4.2.1 实验原理 |
| 4.2.2 实验装置 |
| 4.3 气体静压轴承自激振动测量实验 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验平台可靠性验证 |
| 4.3.3 不同结构下的自激振动实验 |
| 4.3.4 不同供气压力下的自激振动实验 |
| 4.4 气体静压轴承自激振动抑制 |
| 4.4.1 抑制方法 |
| 4.4.2 不同均压腔形状的气体静压轴承结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）一种三自由度主动隔振系统设计与性能仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隔振技术研究现状 |
| 1.2.2 主动控制方法研究现状 |
| 1.2.3 多自由度并联平台研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 隔振平台数学建模 |
| 2.1 隔振平台运动学分析 |
| 2.1.1 隔振平台运动学模型 |
| 2.1.2 隔振平台运动学逆解 |
| 2.1.3 隔振平台运动学正解 |
| 2.2 压电陶瓷驱动器力学分析 |
| 2.2.1 压电陶瓷迟滞特性 |
| 2.2.2 压电陶瓷作动分析 |
| 2.2.3 压电陶瓷驱动器的动力学建模 |
| 2.3 隔振平台动力学建模 |
| 2.3.1 拉格朗日方程理论 |
| 2.3.2 单自由度振动系统 |
| 2.3.3 隔振平台动力学等效模型 |
| 2.3.4 动平台的动能和势能 |
| 2.3.5 单个支腿的动能和势能 |
| 2.3.6 三自由度隔振平台动力学方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 隔振平台结构设计 |
| 3.1 隔振平台的设计流程 |
| 3.2 隔振平台的设计要求 |
| 3.3 隔振平台基本构型设计 |
| 3.3.1 隔振平台机构选取原则 |
| 3.3.2 并联平台构型的选取 |
| 3.4 隔振平台运动副设计 |
| 3.4.1 柔性铰链的设计 |
| 3.4.2 柔性铰链的建模 |
| 3.4.3 柔性铰链有限元分析 |
| 3.4.4 柔性铰链的疲劳寿命分析 |
| 3.4.5 压电陶瓷驱动器的选型 |
| 3.5 隔振平台整体结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隔振平台的隔振性能分析 |
| 4.1 控制方法研究 |
| 4.2 控制系统研究 |
| 4.2.1 PID控制理论基础 |
| 4.2.2 隔振平台几何模型系统 |
| 4.2.3 隔振平台控制方案 |
| 4.3 主动隔振性能分析 |
| 4.3.1 连续正弦激励信号 |
| 4.3.2 随机激励信号分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 隔振性能测量平台的设计与研究 |
| 5.1 隔振性能实验方案 |
| 5.2 隔振性能实验设计 |
| 5.3 隔振性能测试平台硬件系统 |
| 5.3.1 激振器 |
| 5.3.2 振动控制器 |
| 5.3.3 压电陶瓷驱动器 |
| 5.3.4 压电陶瓷驱动电源 |
| 5.3.5 加速度传感器 |
| 5.3.6 数据采集卡 |
| 5.4 振动控制实验软件系统 |
| 5.5 实验测试及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）环境微振动作用下超精密机床动力学分析及基础隔振技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的意义与价值 |
| 1.2 超精密加工技术及机床设备发展现状 |
| 1.2.1 超精密加工技术发展现状 |
| 1.2.2 超精密加工机床设备发展现状 |
| 1.3 超精密机床系统动力学研究现状 |
| 1.3.1 超精密机床空气静压主轴动力学特性研究现状 |
| 1.3.2 超精密机床系统建模研究现状 |
| 1.4 超精密机床隔振研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 基于CFD的超精密机床空气静压主轴气膜刚度分析 |
| 2.1 超精密机床径推一体式空气静压主轴结构 |
| 2.2 计算流体力学(CFD)数值模拟基本原理 |
| 2.3 径推一体式空气静压主轴气膜CFD建模研究及网格划分 |
| 2.3.1 径推一体式空气静压主轴气膜CFD建模研究 |
| 2.3.2 径推一体式空气静压主轴气膜CFD模型网格划分 |
| 2.4 超精密机床主轴气膜动网格建模及模型验证 |
| 2.4.1 Fluent动网格技术 |
| 2.4.2 止推气膜CFD模型动网格建模 |
| 2.4.3 CFD模型网格化验证 |
| 2.4.4 CFD模型验证 |
| 2.5 径推一体式空气静压主轴线刚度分析 |
| 2.5.1 止推气膜刚度分析 |
| 2.5.2 径向气膜刚度分析 |
| 2.6 径推一体式空气静压主轴角刚度分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 超精密机床的模态试验分析及有限元建模 |
| 3.1 超精密机床模态试验 |
| 3.2 有限单元法模态分析基本原理 |
| 3.3 超精密机床有限元建模 |
| 3.3.1 ABAQUS有限元模型参数设置 |
| 3.3.2 ABAQUS模型交互作用及边界条件设置 |
| 3.3.3 模型网格划分 |
| 3.4 超精密机床有限元模型模态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 环境微振动作用下超精密机床主轴参考点的振动响应分析 |
| 4.1 环境微振动特点 |
| 4.2 环境微振动测试实验 |
| 4.3 功率谱计算方法 |
| 4.3.1 周期图法 |
| 4.3.2 Welch平均周期法 |
| 4.3.3 自相关函数法 |
| 4.3.4 Burg法 |
| 4.3.5 不同计算方法所得加速度功率谱对比 |
| 4.4 环境振动加速度波模拟 |
| 4.5 环境微振动作用下主轴振动响应分析 |
| 4.5.1 正交实验设计 |
| 4.5.2 环境微振动下主轴参考点振动响应 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 超精密机床隔振研究 |
| 5.1 基本隔振元件 |
| 5.1.1 叠层型压电陶瓷(压电堆)致动器 |
| 5.1.2 空气弹簧元件 |
| 5.2 压电堆空气弹簧复合隔振设计方案及力学建模 |
| 5.2.1 压电堆空气弹簧复合隔振平台方案设计 |
| 5.2.2 复合隔振平台力学模型 |
| 5.3 模糊PID自适应控制原理 |
| 5.3.1 位式控制算法 |
| 5.3.2 PID控制算法 |
| 5.3.3 模糊PID自适应控制算法 |
| 5.4 二级隔振平台仿真分析 |
| 5.4.1 压电堆致动器未参与控制下二级隔振平台仿真 |
| 5.4.2 压电堆致动器参与控制下二级隔振平台仿真分析 |
| 5.5 机床主轴隔振分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间发表的论文和出版着作情况 |
（5）电磁主动隔振系统建模与控制方法研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 主被动隔振系统研究现状 |
| 1.2.2 电磁隔振系统结构研究现状 |
| 1.2.3 主动隔振系统建模研究现状 |
| 1.2.4 隔振系统控制方法研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 2 电磁隔振系统元件优化与建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁隔振系统元件的优化设计 |
| 2.2.1 电磁隔振系统元件的形状优化 |
| 2.2.2 电磁隔振系统元件的参数优化 |
| 2.3 电磁隔振系统模型分析 |
| 2.4 电磁隔振系统的结构设计与建模 |
| 2.4.1 电磁隔振系统的结构设计 |
| 2.4.2 电磁隔振系统的建模 |
| 2.4.3 基于数据建模和PID控制器的仿真分析 |
| 2.4.4 基于数据建模和PID控制器的实验分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于等效刚度和阻尼系数的主动控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 隔振系统非线性关系和动力学方程 |
| 3.2.1 电磁隔振系统非线性关系 |
| 3.2.2 电磁隔振系统动力学方程 |
| 3.3 基于等效刚度的主动控制方法 |
| 3.3.1 系统动态性能指标 |
| 3.3.2 等效刚度系数优化 |
| 3.3.3 基于等效刚度系数的控制框图 |
| 3.3.4 基于等效刚度系数的仿真结果 |
| 3.4 基于等效刚度和阻尼系数的主动控制方法 |
| 3.4.1 系统动态性能指标 |
| 3.4.2 参数优化和控制框图 |
| 3.4.3 基于等效刚度和阻尼系数的仿真结果 |
| 3.4.4 基于等效刚度和阻尼系数的实验分析 |
| 3.5 基于分段等效刚度和阻尼系数的控制方法 |
| 3.5.1 分段策略 |
| 3.5.2 基于分段等效刚度和阻尼系数的控制框图 |
| 3.5.3 基于分段等效刚度和阻尼系数的仿真分析 |
| 3.5.4 基于分段等效刚度和阻尼系数的实验分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于状态空间和协同遗传算法的主动控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统状态空间描述 |
| 4.2.1 基本定义 |
| 4.2.2 隔振系统状态空间表达式 |
| 4.2.3 离散化 |
| 4.3 基于LQR和协同小生境遗传算法的控制方法 |
| 4.3.1 线性二次型最优控制 |
| 4.3.2 小生境遗传算法 |
| 4.3.3 协同算法 |
| 4.3.4 仿真分析 |
| 4.3.5 实验分析 |
| 4.4 基于RHC和协同变染色体长度遗传算法的控制方法 |
| 4.4.1 滚动时域优化 |
| 4.4.2 协同变染色体长度遗传算法 |
| 4.4.3 仿真分析 |
| 4.4.4 实验分析 |
| 4.5 仿真对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 多隔振单元并联的电磁隔振系统控制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多隔振单元并联的电磁隔振系统结构设计与建模 |
| 5.2.1 双隔振单元并联系统的结构设计与建模 |
| 5.2.2 三隔振单元并联系统的结构设计与建模 |
| 5.3 双隔振单元并联的电磁隔振系统控制方法 |
| 5.3.1 基于LQR和 NGA的双隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.3.2 基于RHC和 CGAVLC的双隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.4 三隔振单元并联的电磁隔振系统控制方法 |
| 5.4.1 基于LQR和 NGA的三隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.4.2 基于RHC和 CGAVLC的三隔振单元并联系统控制方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
（6）平面导轨气浮平台控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源及课题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 二维平面导轨运动平台的发展与应用 |
| 1.2.2 直线电机伺服控制技术的发展 |
| 1.2.3 双直线电机同步控制策略的研究 |
| 1.3 本文研究的思路和主要内容 |
| 第二章 平面导轨气浮平台的运动建模 |
| 2.1 气浮平台的结构组成和导轨受力分析 |
| 2.1.1 平面导轨气浮平台的结构组成 |
| 2.1.2 真空预压气浮导轨受力分析 |
| 2.2 永磁同步直线电机的数学模型 |
| 2.3 X轴直线运动数学模型 |
| 2.4 双边同步驱动运动建模 |
| 2.4.1 H型运动平台的工作原理及特点 |
| 2.4.2 双边同步驱动的运动模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 平面导轨气浮平台控制器的设计 |
| 3.1 单轴控制器的设计 |
| 3.1.1 PID控制器的基本原理 |
| 3.1.2 PID复合前馈补偿控制器的设计 |
| 3.2 双轴同步控制器的设计 |
| 3.2.1 同步控制的基本方法 |
| 3.2.2 交叉耦合同步控制器的设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 平面导轨气浮平台运动控制系统搭建 |
| 4.1 运动控制系统组成 |
| 4.2 硬件系统设计 |
| 4.2.1 直线电机 |
| 4.2.2 运动控制器与伺服驱动器 |
| 4.2.3 位置反馈系统 |
| 4.3 平台运动控制系统工作原理 |
| 4.4 控制系统电气设计 |
| 4.5 气浮隔振控制系统 |
| 4.6 上位机软件设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 平面导轨气浮平台控制与精度测试实验研究 |
| 5.1 运动控制系统调试 |
| 5.1.1 伺服控制算法的实现原理 |
| 5.1.2 X轴运动控制调试 |
| 5.1.3 Y轴运动控制调试 |
| 5.2 平面导轨气浮平台运动精度检测 |
| 5.2.1 直线度测量实验 |
| 5.2.2 定位精度测量 |
| 5.3 工件测量实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）精密机床磁流变阻尼隔振研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 精密机床隔振技术的发展 |
| 1.3 磁流变阻尼器的发展状况 |
| 1.3.1 内置式磁流变阻尼器 |
| 1.3.2 旁路式磁流变阻尼器 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 新型旁路式精密机床磁流变阻尼器设计 |
| 2.1 磁流变液的物理特性及工作模式 |
| 2.2 磁流变阻尼器的设计 |
| 2.2.1 工作缸的设计 |
| 2.2.2 阻尼调节器的设计 |
| 2.2.3 阻尼调节器的材料选取 |
| 2.3 工作原理 |
| 2.4 磁流耦合机理分析 |
| 2.4.1 磁场有限元分析 |
| 2.4.2 阻尼器调节器结构对磁场分布的影响规律 |
| 2.4.3 流场有限元分析 |
| 2.4.4 阻尼调节器性能影响因素仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 磁流变阻尼器的阻尼特性及其建模 |
| 3.1 磁流变阻尼器建模关键影响因素分析 |
| 3.2 磁流变阻尼器动力学模型 |
| 3.3 磁流变阻尼器智能化模型建立 |
| 3.3.1 BP神经网络原理 |
| 3.3.2 磁流变阻尼器BP神经网络建模 |
| 3.3.3 基于试验数据的神经网络训练 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 隔振系统半主动控制策略研究 |
| 4.1 隔振系统的动力学建模 |
| 4.2 模糊控制原理 |
| 4.3 模糊控制器设计 |
| 4.4 控制仿真及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 磁流变阻尼器隔振试验研究 |
| 5.1 隔振测试平台的组成 |
| 5.2 自由跌落冲击试验 |
| 5.2.1 自由跌落冲击试验测试方法 |
| 5.2.2 冲击试验隔振效果分析 |
| 5.3 磁流变隔振器的隔振测试 |
| 5.3.1 隔振测试方法 |
| 5.3.2 隔振效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）基于动力学的超精密运动平台集成设计方法及其实现技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 支持超精密运动平台详细方案设计活动的集成设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超精密运动平台详细方案设计活动分析 |
| 2.3 超精密运动平台集成设计方法的功能需求分析 |
| 2.4 基于动力学的超精密运动平台集成设计框架 |
| 2.5 使用集成设计框架的超精密运动平台详细方案设计流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 集成设计软件实现的关键技术与原型系统开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 集成设计软件总体架构 |
| 3.3 基于模型原语和模板库的模型统一表达、编辑和转换机制 |
| 3.4 模型模板的封装方法 |
| 3.5 集成设计软件原型系统开发 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 超精密运动平台关键组件等效建模方法抽象与模板封装 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 关键组件等效建模方法抽象流程和模板库结构 |
| 4.3 典型结构构型方案模块化动力学建模方法与结构构型设计工具 |
| 4.4 气浮支承参数化等效动力学建模方法与模板库 |
| 4.5 考虑结构振动影响的干涉仪测量系统模型与模板库 |
| 4.6 隔振装置及其核心元件等效动力学建模方法与模板库 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 超精密运动平台集成设计软件的应用验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光刻机与工件台结构 |
| 5.3 超精密运动平台动态精度影响因素分析 |
| 5.4 工件台机械系统动力学建模与运动控制方案设计仿真 |
| 5.5 集成设计软件在工件台现场测试数据分析中的应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 作者在攻读博士学位期间取得的学术成果 |
（9）基于压电陶瓷作动器的自适应主动隔振研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstarct |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源、研究的背景与意义 |
| 1.2 自适应主动隔振技术研究现状 |
| 1.3 自适应主动隔振控制算法研究现状 |
| 1.3.1 自适应控制算法研究现状 |
| 1.3.2 次级通道在线辨识技术研究现状 |
| 1.4 压电作动器迟滞非线性补偿研究现状 |
| 1.4.1 压电作动器的迟滞非线性模型研究现状 |
| 1.4.2 压电作动器线性化控制技术研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容及工作 |
| 第二章 自适应主动隔振系统构成和控制理论研究 |
| 2.1 自适应主动隔振系统的构成 |
| 2.1.1 自适应主动隔振原理 |
| 2.1.2 前馈主动隔振系统 |
| 2.1.3 反馈主动隔振系统 |
| 2.1.4 混合主动隔振系统 |
| 2.2 自适应滤波原理 |
| 2.3 前馈自适应控制算法 |
| 2.3.1 最小均方自适应控制算法 |
| 2.3.2 FXLMS算法 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 次级通道在线辨识算法研究 |
| 3.1 次级通道辨识误差对主动隔振系统的影响 |
| 3.2 传统的次级通道在线建模算法 |
| 3.2.1 Eriksson方法 |
| 3.2.2 张明方法 |
| 3.2.3 Akhtar方法 |
| 3.3 基于分数阶LMS算法的改进型变步长辨识算法 |
| 3.3.1 两阶段变步长策略 |
| 3.3.2 分数段LMS算法 |
| 3.3.3 算法计算量分析 |
| 3.4 算法仿真结果与对比分析 |
| 3.4.1 定频振动信号控制仿真 |
| 3.4.2 次级通道突变控制仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 压电作动器迟滞非线性建模及线性化控制 |
| 4.1 分段Backlash-Like模型的率相关动态迟滞建模 |
| 4.1.1 基于Backlash-Like的分段静态迟滞模型 |
| 4.1.2 率相关动态迟滞模型 |
| 4.1.3 率相关动态迟滞建模参数辨识 |
| 4.2 逆模型前馈控制 |
| 4.2.1 逆模型前馈控制原理 |
| 4.2.2 率相关动态迟滞逆模型建立 |
| 4.3 率相关动态迟滞模型实验验证 |
| 4.3.1 实验设备和平台搭建 |
| 4.3.2 率相关动态迟滞模型验证 |
| 4.4 逆模型前馈控制实验 |
| 4.4.1 逆模型线性化控制与输出电压过载保护程序 |
| 4.4.2 逆模型前馈控制实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于作动器迟滞非线性补偿的主动隔振 |
| 5.1 FXLMS算法模块的M文件型S函数实现及仿真 |
| 5.2 作动器迟滞模型及其逆模型的M文件型S函数实现及仿真 |
| 5.3 作动器非线性迟滞补偿的自适应主动隔振系统仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 :攻读硕士学位期间的科研成果 |
（10）基于音圈电机的主动隔振平台设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 隔振技术研究现状 |
| 1.3.1 隔振技术的类型 |
| 1.3.2 主动隔振致动器发展现状 |
| 1.3.3 主动隔振控制策略研究现状 |
| 1.3.4 振动信号测量传感器研究现状 |
| 1.3.5 主动隔振产品现状 |
| 1.3.6 主动隔振技术国内外研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 电机磁场分析与计算 |
| 2.1 磁荷法 |
| 2.2 面电流法 |
| 2.2.1 Y方向磁化单一永磁体等效面电流磁场计算 |
| 2.2.2 X轴方向磁化单一永磁体等效面电流磁场分析 |
| 2.2.3 磁轭分析-镜像法 |
| 2.3 电枢反应磁场分析 |
| 2.4 电机磁场分析算例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 音圈电机设计 |
| 3.1 音圈电机的结构形式 |
| 3.2 音圈电机模型建立 |
| 3.3 音圈电机关键尺寸参数设计 |
| 3.3.1 设计目标和约束条件 |
| 3.3.2 主要结构参数的设计 |
| 3.3.3 设计结果的仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于音圈电机的单自由度主动隔振系统研究 |
| 4.1 主被动隔振系统的工作原理 |
| 4.1.1 被动隔振系统的工作原理 |
| 4.1.2 主动隔振系统的工作原理 |
| 4.2 单自由度主动隔振系统设计 |
| 4.2.1 单自由度主动隔振系统结构设计 |
| 4.2.2 柔性铰链关键参数有限元仿真 |
| 4.3 单自由度主动隔振系统建模与隔振特性研究 |
| 4.3.1 单自由度主动隔振系统建模 |
| 4.3.2 采用不同反馈量的隔振特性研究 |
| 4.3.3 单自由主动隔振系统的主动控制仿真 |
| 4.4 单自由度柔性铰链主动隔振平台实验 |
| 4.4.1 实验室振动等级测量 |
| 4.4.2 单自由度柔性铰链主动隔振台固有频率测定 |
| 4.4.3 单自由度柔性铰链主动隔振系统辨识 |
| 4.4.4 单自由度柔性铰链主动隔振系统隔振实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于音圈电机的多自由度主动隔振系统设计 |
| 5.1 被动隔振弹簧设计 |
| 5.2 音圈电机驱动器设计与测试 |
| 5.2.1 驱动器设计与元件选型 |
| 5.2.2 驱动器性能测试 |
| 5.3 主动隔振系统设计 |
| 5.3.1 底板与上板的设计 |
| 5.3.2 音圈电机的设计与组装 |
| 5.3.3 多自由度主动隔振台设计 |
| 5.4 多自由度主动隔振系统建模和动力学分析 |
| 5.4.1 被动隔振动系统动力学 |
| 5.4.2 致动器和传感器动力学分析 |
| 5.4.3 模态空间解耦 |
| 5.5 多自由度主动隔振系统实验 |
| 5.5.1 音圈电机性能测试 |
| 5.5.2 多自由度隔振平台固有频率测试 |
| 5.5.3 多自由度隔振平台主动隔振控制实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
四、超精密隔振平台的广义预测控制系统仿真分析（论文参考文献）
- [1]主动隔振系统的双向复合激励功率流特性与控制策略研究[D]. 喻强. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]超精密气体静压轴承自激振动形成机理研究[D]. 王超. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]一种三自由度主动隔振系统设计与性能仿真[D]. 殷瑞峰. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [4]环境微振动作用下超精密机床动力学分析及基础隔振技术研究[D]. 胡辰. 南京理工大学, 2020(01)
- [5]电磁主动隔振系统建模与控制方法研究[D]. 张磊. 武汉大学, 2020(03)
- [6]平面导轨气浮平台控制系统研究[D]. 蒋峰. 广东工业大学, 2020
- [7]精密机床磁流变阻尼隔振研究[D]. 庞翔元. 河南科技大学, 2019(06)
- [8]基于动力学的超精密运动平台集成设计方法及其实现技术研究[D]. 梁承元. 华中科技大学, 2019(01)
- [9]基于压电陶瓷作动器的自适应主动隔振研究[D]. 胡俊文. 昆明理工大学, 2019(04)
- [10]基于音圈电机的主动隔振平台设计[D]. 邓超东. 上海交通大学, 2018(01)