搭载平台的主动隔振技术的研究

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激光惯性约束聚变(ICF)研究的长远目标是实现可控核聚变,并且为人类提供理想的能源。随着星光-II、神光-II、神光-III原型装置和神光-III主机的建立,激光ICF在理论、实验、激光器件、诊断及制靶方面“五位一体”地同步研究也在不断的深入与发展。近几年,人们越来越感受到了“精密物理”的重要性,期望通过诊断、制靶和激光装置的精密同步来得到可靠的实验物理数据,为此,需要研制一个稳定的搭载系统。它是一套复杂的精密机械与控制系统,是一项极富挑战性的工程项目,存在一系列复杂的技术问题,其中最重要的一项任务就是如何采取动态减振措施减小内部振动,同时不会将振动传递给靶室和靶场支撑地面,这关系到打靶实验的成败。本文结合搭载平台进行了精密仪器设备振动主动控制理论的研究。针对项目研究任务和国内外研究现状,采用理论研究与计算机仿真和实验相结合的方法,完成对精密仪器设备理论建模和主动隔振算法的研究及实验验证工作。本文首先分析了搭载平台工作中的主要振动形式,如单自由度自由振动、简谐振动和瞬态振动。然后对搭载平台整个结构特征进行了分析,包括总体静力学分析、悬臂筒静力学分析、模态分析和线性动力学分析,即响应波谱分析。同时介绍了隔振技术的基本概念和设计原则,并分别建立了单自由度振动模型和悬臂梁振动模型,同时对它们进行了理论计算和数学仿真,通过对仿真数据的比较,得出了适合搭载平台系统的隔振控制算法。最后通过搭建实验平台,并利用仿真部分得出的结论,验证了隔振效果,并提出了利用频谱分析法寻找振源的想法。在文章的结尾,总结了本论文的主要研究工作,并展望了后续的研究工作。
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