旋轉(zhuǎn)電流變彈性體夾層梁的振動控制.pdf

1、在集成電路裝備制造業(yè)領(lǐng)域,旋轉(zhuǎn)柔性梁的振動控制是一個研究熱點(diǎn),其中應(yīng)用智能材料進(jìn)行主被動一體化控制是一個重要的研究方向。在智能材料中占有重要席位的電流變材料發(fā)展出了新的分支——電流變彈性體。這是一種將可極化顆?；旌显趶椥阅z體中的類似于橡膠的彈性體,它保留了電流變材料剛度和阻尼可調(diào)的性能,同時解決了長期困擾電流變液應(yīng)用的性能不穩(wěn)定、顆粒沉降和泄漏問題,因此擁有比電流變液更廣泛的工程應(yīng)用潛力。但將電流變彈性體應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)柔性梁的振動控制中的報

2、道還不多見。
　　本文以旋轉(zhuǎn)電流變彈性體夾層梁為研究對象,首先簡單介紹了旋轉(zhuǎn)柔性梁的建模和振動控制及其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究進(jìn)展。然后基于一次近似模型和有限元方法建立了夾層梁的動力學(xué)模型。對不同外加電場和不同轉(zhuǎn)速條件下旋轉(zhuǎn)夾層梁的振動特性進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果顯示,外加電場增大將會使夾層梁的模態(tài)固有頻率和損耗因子都增大,有利于抑制梁的振動;而旋轉(zhuǎn)速度的加大會導(dǎo)致夾層梁的損耗因子減小,不利于梁的振動控制。旋轉(zhuǎn)電流變彈性體夾層梁的振動特性實(shí)驗(yàn)

3、結(jié)果則顯示,將電流變彈性體應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)夾層梁的振動控制中是可行的。然后采用復(fù)合控制方法,將旋轉(zhuǎn)電流變彈性體夾層梁的振動控制分成運(yùn)動控制和振動控制兩個子系統(tǒng)進(jìn)行控制。運(yùn)動控制部分使用帶非線性微分器(ND)的PD反饋控制方法,振動控制部分采用模糊控制方法。仿真結(jié)果表明,帶ND的PD控制要優(yōu)于普通PD反饋控制,能滿足運(yùn)動部分的控制要求;在存在外部干擾的情況下,模糊控制比單一的電場控制能更好的抑制旋轉(zhuǎn)夾層梁的振動,這說明復(fù)合控制方法是有效的。最后