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《基于層疊式pvdf作動(dòng)器的混合隔振器的設(shè)計(jì)與特性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中圖分類號(hào):TB535+.1論文編號(hào):102870115-S197學(xué)科分類號(hào):082501碩士學(xué)位論文基于層疊式PVDF作動(dòng)器的混合隔振器的設(shè)計(jì)與特性研究研究生姓名高俊學(xué)科、專業(yè)飛行器設(shè)計(jì)研究方向主被動(dòng)混合隔振指導(dǎo)教師裘進(jìn)浩教授南京航空航天大學(xué)研究生院航空宇航學(xué)院二О一五年三月INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringDesignandCharacteristicsA
2、nalysisofHybridIsolatorBasedonLaminatedPVDFActuatorAThesisinFlightVehicleDesignbyJunGaoAdvisedbyProf.JinhaoQiuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015II南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果
3、。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果,也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名:日期:III基于層疊式PVDF作動(dòng)器的混合隔振器的設(shè)計(jì)與特性研究摘要機(jī)載精密儀器承擔(dān)著導(dǎo)航、控制、檢測(cè)、通信等重要任務(wù),是飛行器正常工作的必要保障,但是在飛行器飛行過(guò)程中,這些
4、儀器卻不可避免承受各種振動(dòng)擾動(dòng),影響其正常工作。因此,必須采取措施將振動(dòng)隔離。單純被動(dòng)隔振方法與單純主動(dòng)隔振方法均具有自身不足,為了高效改善機(jī)載精密儀器的振動(dòng)環(huán)境,需要有效結(jié)合主動(dòng)隔振和被動(dòng)隔振二者優(yōu)勢(shì),發(fā)展主被動(dòng)混合隔振技術(shù)??紤]到橡膠元件優(yōu)異的剛度與阻尼特性,選用橡膠元件作為混合隔振器的被動(dòng)元件。在詳盡研究了壓電材料的工作機(jī)理的基礎(chǔ)上,利用PVDF壓電薄膜設(shè)計(jì)了一種層疊式PVDF作動(dòng)器。該作動(dòng)器具有厚度小、質(zhì)量輕、柔性高等優(yōu)點(diǎn),在文中被用作混合隔振器的主動(dòng)元件。將橡膠元件和層疊式PVDF作動(dòng)器串聯(lián),設(shè)計(jì)
5、了一種主被動(dòng)混合隔振器。利用振動(dòng)測(cè)試的方法測(cè)定了其被動(dòng)特性,同時(shí)利用仿真的方法討論了各個(gè)元件對(duì)混合隔振器被動(dòng)性能的影響。在討論了各種反饋方法對(duì)主被動(dòng)混合隔振器性能的影響后,本文又比較了比例反饋控制方法和Bang-Bang控制的優(yōu)缺點(diǎn),在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的Bang-Bang控制方法。然后本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法,驗(yàn)證了文中所設(shè)計(jì)的混合隔振方案的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,主被動(dòng)混合隔振能夠比被動(dòng)隔振取得更好的隔振效果,在系統(tǒng)的共振區(qū)混合隔振的優(yōu)勢(shì)最為明顯;實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)表明,改進(jìn)的Bang-Bang控制方法與比例反饋
6、控制方法相比具有更好的控制效果。本文的最后提出了一種三方向混合隔振器的初步設(shè)計(jì)方案,作為未來(lái)繼續(xù)研究的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:橡膠,壓電材料,層疊式PVDF作動(dòng)器,主被動(dòng),混合隔振器,控制方法基金資助:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃,No.2015CB057500)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51375228);航空基金(20131552025);江蘇省青年基金(BK20130791);中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助(NE2015001);江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目。本文工作在機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)
7、室完成。IV南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTAirborneprecisioninstrumentsundertakethetasksofnavigation,control,detectionandcommunication,whichareverynecessarytoensureaircraftworkingoodcondition.Buttheinevitablevibrationdisturbancesareaffectingthenormalrunningoftheseinstrum
8、ents.Soitisessentialtotakemeasurestoisolatethevibration.Purepassivevibrationisolationmethodandpureactiveisolationmethodbothhavetheirownshortcomings.Inordertoimprovethevibrationenvironmentofairborneprecisionin