1. 本选题研究的目的及意义
随着现代工业和科技的不断发展,各种精密仪器和设备对振动控制的要求越来越高。
尤其是在航空航天、精密制造、生物医学等领域,微小的振动都可能对设备的精度、稳定性和使用寿命造成严重影响。
传统的被动隔振技术在低频隔振方面存在局限性,难以满足日益增长的隔振需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
电磁主动隔振技术作为一项新兴技术,近年来在国内外都得到了广泛的关注和研究。
1. 国内研究现状
国内在电磁主动隔振技术领域起步较晚,但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题主要研究内容包括以下几个方面:1.电磁主动浮筏隔振平台数学模型建立:分析平台的结构和工作原理,建立电磁力模型和平台动力学模型,并将模型线性化,得到状态空间描述,为控制系统设计提供基础。
2.前馈控制器设计:研究扰动信号的识别与预测方法,根据平台的数学模型和预估的扰动信息,设计前馈控制器,生成控制信号,抵消扰动对平台的影响。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法。
首先,进行理论分析,建立电磁主动浮筏隔振平台的数学模型,并在此基础上设计前馈控制器。
具体步骤包括:1.研究平台的结构和工作原理,分析各组成部分之间的相互作用关系;2.建立电磁力模型,描述电磁力与控制电流、气隙之间的关系;3.建立平台的动力学模型,描述平台的运动规律;4.将非线性模型线性化,并进行状态空间描述,为控制器设计提供基础;5.研究扰动信号的识别与预测方法,选择合适的算法进行扰动预测;6.根据平台的数学模型和预估的扰动信息,设计前馈控制器,生成控制信号,抵消扰动对平台的影响。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于:1.将前馈控制方法应用于电磁主动浮筏隔振平台,通过预先感知扰动信号并采取相应的控制动作,提高平台对扰动的抑制能力,进一步提升平台的隔振性能。
2.结合平台的动力学特性和扰动信号的特点,研究扰动信号的识别与预测方法,提高扰动预测的精度,为前馈控制器的设计提供更准确的扰动信息。
3.通过仿真分析和实验验证,对所设计的控制系统进行性能评估,并与传统的被动隔振、反馈控制方法进行比较,验证前馈控制方法的有效性和优越性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 刘兴天,丁文俊,刘志兵,等. 基于改进型变结构控制的磁悬浮平台主动隔振研究[j]. 振动与冲击, 2023, 42(19): 110-119.
2. 孙中奎,王立平,温浩,等. 基于改进型ndo-oso策略的磁悬浮平台非线性控制方法研究[j]. 机械工程学报, 2022, 58(18): 101-110.
3. 尹航,陈志刚,张晓辉,等. 基于永磁偏置电磁的六自由度磁悬浮平台解耦控制[j]. 机械工程学报, 2022, 58(07): 22-30.
