基于磁流变阻尼器的高空作业平台抑振方法研究

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1、分类号：TU689密级：公开UDC：621编号：河北工业大学硕士学位论文基于磁流变阻尼器的高空作业平台抑振方法研究论文作者：曹伟涛学生类别：全日制专业学位类别：工学硕士领域名称：机械工程指导教师：陈贵亮职称：高级工程师资助基金项目：国家“十二五”科技支撑项目“建筑板材机器人化施工装备与示范应用”DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringVIBRATIONCONTROLHEIGHTCURTAINWALLIN

2、STALLATIONROBOTPLATFORMbyCaoWeitaoSupervisor:Prof.ChenGuiliangMarch2017ThisworksupportedbytheNational"TwelfthFive-Year"PlanforScience&TechnologySupport.No.2012BAF07B00.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本

3、论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要高空幕

4、墙安装机器人需要借助于高空作业平台进行施工，机器人在施工过程中，很多因素（如风载、机器人动作等）会引起高空作业平台的多维振动。振动问题会影响机器人的安装精度，导致人员安全问题和设备的损坏；而且在高层建筑的外装、保护施工中，高空作业平台应用很广。因此，对高空作业平台多维抑振的研究具有很大的应用价值和现实意义。本文提出了以两自由度并联机构为机构主体，旋转式磁流变阻尼器（MRD）为执行器，结合现代智能控制算法，建立了可控的高空作业平台半主动抑振系统，以期解决高空作业平台实际应用中存在的多维振动问题。针对高空作业平台多维振动的问题，本文做了以下研究工

5、作：（1）分析了高空作业平台施工作业中振动的原因，利用有限元分析的方法对高空作业平台进行了模态分析，分析了高空作业平台三个方向的振动特点，根据该多维振动的特点和实际应用的环境，提出采用结构简单、控制容易的半主动抑振方法作为高空作业平台的主要减振手段。（2）研究采用两自由度并联机构作为主体减振机构，对机构进行了运动学和动力学分析，并对机构进行了优化设计和力学性能的分析。（3）根据磁流变原理，设计了适用于多维减振、大阻尼力矩输出的旋转式MRD，分析了磁流变液温升的影响，并利用ANSYS对阻尼器的机构性能、磁路性能进行了分析，在此基础上，优化了半主

6、动抑振系统的设计参数。（4）研究了抑振系统的半主动控制控制方案，提出采用模糊PID控制器进行控制，利用MATLAB仿真方法，从减振效果方面对系统进行了控制仿真，验证了模糊PID控制的正确性和多维减振的有效性，表明所设计的基于MRD的高空作业平台半主动抑振系统具有良好的减振效果。关键字：高空幕墙安装机器人高空作业平台减振磁流变阻尼器半主动控制IABSTRACTSlabstone-installingrobotneedtoworkonthehigh-altitudeplatform.Intheconstructionprocess,manyfac

7、tors(suchasthewindload,therobotaction,etc.)willcausethemultidimensionalvibrationofthehigh-altitudeplatform.Theseproblemswillaffecttheaccuracyoftheinstallationoftherobot,leadingtopersonnelsafetyproblemsandequipmentdamage.Intheinstallation,protectionofthehigh-risebuildingscon

8、struction,high-altitudeplatformisusedwidely.Therefore,thestudyonthemultidimensiona