基于lms算法的台桌式主动隔振系统前馈控制研究

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1、ＩＮＡ亡ＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＹ０ＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ１ＵＩＶＥＲＳＩＴＮ专业学位硕±学位论文ＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥｉＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳ｜ｉ１１ｉｗｍｕｍｔ１職ｆ论文题目基于ＬＭＳ算法的台桌式主动隔振系统前馈控制妍究专业学位类别工程硕壬学号２０１２２２０８０６５０ｊ１作者姓名付翔宇指导教师朱經教授ＪＩ＾．ＪＩ分类号密级注弧〇＿＾学位论文基于ＬＭＳ算法的台桌式主

2、动隔振系统前馈控制妍究（题名和副题名）付翔宇〔作者姓名）指导教师朱爆教授￣电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕±专业学位类别工程硕击工程领域名称机械工程提交论文日期２０１５．０５．０５论文答辩日期２０１５．０５．１３学位授予单位和日期电子科技大学２０１５年０６月答辩委员会主巧评阅人注１；注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕Ｋ论文中不包含其他人已经发表

3、或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：如化年《月Ｚ巧论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有巧保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许讼文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据庵进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：＿ｗｌｒ

4、日期：年占月７３日THEFEEDFORWARDCONTROLRESEARCHOFATABLETOPACTIVEVIBRATIONISOLATIONSYSTEMBASEDONLMSALGORITHMAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:FuXiangyuAdvisor:Prof.ZhuYuSchoolofMechatronicsEngineeringSchool:摘要随着精密测量、超精密加工、集成电路制造等领域

5、对精度要求的不断提高，工作环境中微小的振动将会对的精度造成较大的影响，为了满足高精密制造和测量设备对地基振动隔离的需求，高精密隔振系统必须具有更宽的隔振频带，更高的隔振效率以及更多的自由度。高精密系统对振动隔离的需求使隔振技术逐步发展成为依靠本身材料特性衰减振动的被动隔振技术、依靠控制作动器产生补偿力衰减振动的主动隔振技术、以及具有更宽隔振频带的主被动一体隔振技术。本文以台桌式隔振系统为平台，所用的台桌式隔振系统为主被动一体的混合隔振系统，主要对其前馈控制方法展开研究。首先从隔振系统的动力学模型和特性进行分析，由于隔振系统具有复杂的非线性特性，建立的动力学模型在精度和形式上都难以满足前馈控制器

6、的设计要求。因此将不基于精确数学模型的自适应滤波算法应用于主动隔振系统前馈控制中，这样可以避免建立精确的动力学模型，同时还可以适应被控参数的改变。自适应滤波算法适用于平稳和非平稳随机信号的检测和估计，分为滤波器权系数更新过程和滤波输出过程。通过最小均方（LMS）算法迭代寻优特性实现滤波器权系数的更新实现自适应控制过程。考虑到实际应用中，次级通道对控制信号的影响以及参考信号瞬时能量较大的问题使用了归一化的滤波x-LMS（x-NLMS）算法。为了获得次级通道较精确的模型，采取了两步走的模型辨识方案，先采用频域辨识方法获得次级通道的传递函数模型，再对次级通道模型进行补偿从而获得较为准确的次级通道模型

7、，用于前馈控制器设计。并针对所设计的前馈控制器以及次级通道补偿进行了单通道仿真和对比实验，实验结果证明了次级通道补偿的有效性。由于台桌式主动隔振系统是一个多自由度的隔振系统，需要在多个位置对其进行控制，因此采用了多通道集中前馈控制的方法，并针对分散前馈控制的弊端进行了对比实验，实验证明了多通道集中前馈控制比分散前馈控制具有更加优良的振动衰减率。实验结果表明，本文所研究的前馈控制方法可以有效的提高台