【摘 要】
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因为高精密度仪器设备在生产生活、国防安全、地质勘探等众多领域中应用的范围和场景越来越多,所以人们对于装载这些设备并提供稳定环境的稳定平台的需求也越来越大。基于电磁阀式连续可变阻尼器控制系统(Continuous Damping Control,CDC)的半主动车载稳定平台能够根据路况振动等进行实时的控制,从而应对各种可能出现的多种地形环境。因此为了进一步的提高稳定平台上搭载设备的安全性与精确性,本
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因为高精密度仪器设备在生产生活、国防安全、地质勘探等众多领域中应用的范围和场景越来越多,所以人们对于装载这些设备并提供稳定环境的稳定平台的需求也越来越大。基于电磁阀式连续可变阻尼器控制系统(Continuous Damping Control,CDC)的半主动车载稳定平台能够根据路况振动等进行实时的控制,从而应对各种可能出现的多种地形环境。因此为了进一步的提高稳定平台上搭载设备的安全性与精确性,本文将开展车载稳定平台的半主动隔振系统的研究,使稳定平台隔振系统实现更好地吸收外部振动与冲击的目标。具体工作内容如下:对稳定平台进行了结构的设计、强度校核,根据所设计的结构搭建了稳定平台的动力学模型,并同时对装载平台的车辆以及工作的路面环境,如随机路面、凸包路面等,进行了模型搭建工作。之后,分析了该稳定平台的振动特性,为半主动悬架的研究奠定了基础。对电磁阀式连续可变阻尼器进行了结构、工作原理的分析,搭建了阻尼器的数学模型,并进行了性能测试试验,最后设计了阻尼器的PID控制器,该控制器具有良好的控制效果。对稳定平台分别采用天棚阻尼算法、LQR最优控制算法进行了控制系统的设计,并采用布谷鸟搜索优化算法对LQR控制算法进行了优化。之后,对这两种控制策略进行了仿真试验的对比,结果表明优化LQR控制算法具有更好的隔振效果。最后,加工稳定平台机械结构,对所用到的减振器、空气弹簧系统、控制器等进行了选型,最终完成了稳定平台实物的搭建,并对实物进行了测试试验,实现了半主动控制效果减振优化了8~10%,验证了控制算法的可行性。本研究将优化半主动控制算法应用在了车载半主动稳定平台上,验证了该算法的可行性、有效性。结果表明优化半主动控制算法能够显著地提高了稳定平台的减振能力。
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