[讨论]自适应结构与刚性Hexapod
大家好,这里有不少同学是研究结构振动主动控制的吧。我读了些文献并看了论坛上的帖子,有一些疑惑希望能和各位讨论一下。我们通常说的自适应结构(桁架、板或梁)就是在结构中内嵌(压电)主动元件和传感器,通过一定的方法抑制结构振动,一般是对低阶模态的抑制。而ll_18301版主提到的基于并联机构的振动主动控制平台(Hexapod/stewart)中有一大类也是以压电主动元件为支杆,属于刚性Hexapod(Hard 核心apod),且属于结构而非机构,它们通常以主动隔离平台底面的振动为目的,而不是去抑制平台的模态。这两类结构(自适应结构和刚性Hexapod)之间是什么隶属关系呢?刚性Hexapod属于自适应结构吗? 自适应结构在八十年代提出, Robert L. Clark Adaptive structures :dynamics and control
C.R.Fuller active control of vibration主要介绍这方面的问题。
个人认为,自适应结构 adaptive structures 也可以认为智能结构 intelligent structutres, 它们对自身的几何参数(如形状)、物理参数(阻尼 刚度等)和 物理状态(如振动环境)进行主动控制的结构,最初的自适应结构是行家 伸展结构等,后来才提出主动隔振平台,也可以说‘ Hexapod’属于自适应结构,定义现在还没有非常的严密。至于‘刚’它是与‘软’相对的,绝对的刚就没有意义了,这里的刚没有严格的物理感念,只是为了区分两种类型的平台,‘软’Hexapod采用流体被动减振,想比之下压电陶瓷就比较‘刚’了。 还请大家批评指正
[ 本帖最后由 ll_18301 于 2007-4-17 09:23 编辑 ] ll_18301讲的很有道理啊!
我最近看到一篇有关自适应结构的文献,其中的四棱柱自适应桁架中的一垮变异为六连杆并联结构,但那篇文章中好像还没有把这种结构形式称作Hexapod。看来Hexapod应该属于自适应结构范畴了。
如果hexapod的主动元件作动行程较大,且频率特性也较好,就可以同时起到大幅精确定位i和振动主动控制的作用,比较有前途啊。CSA的一篇文章中就提到了这种思想,版上不知道有没有同学做这个:),欢迎大家讨论。 "hexapod的主动元件作动行程较大,且频率特性也较好,就可以同时起到大幅精确定位i和振动主动控制的作用,比较有前途啊"
我不同意这样的观点,美国IAI公司受美国NASA委托,在1994年就已经研究出来hexapod主动隔\减振平台,CSA也曾经设计应用过该思想,但是后来抛弃了该项目的研究,为什么呢,因为根本就不可靠,无法实用化,只能实验室研究研究,写写论文罢了.时隔多年,我们拿起别人的思想,跟踪研究,能研究出结果吗???大家多讨论一下,不然,又是一大堆无用论文出现.
就我目前掌握的资料来看,北大、清华、哈尔滨工业大学都在研究该思想主动振动控制平台。
[ 本帖最后由 chenxx2006 于 2007-5-5 23:39 编辑 ] 1)请chenxx2006 不吝赐教!
2)不可靠、无法实用化的原因是什么???跟踪研究又为什么一定不能出结果呢?为什么一定是无用的论文呢???
3)我个人以为“拿来主义”可能有益于问题的解决!!!
回复 #5 cao 的帖子
本人也不太明白chenxx2006 的为何得出这么悲观的结论。感觉你像是通过实验得到这些结论的吧!是否可以详细的解释一下?有没有公开的文献可以推荐给大家读?我注意到Honeywell和CSA都有比较成熟的天基隔振/抑振Hexapod系统,而且进行了不止一次的飞行试验,最近的一次是在05年底或06年初,但实验结果我还没有看到。从之前的飞行试验结果看,效果比预想的要差些,但感觉并不是“根本就不可靠,无法实用化”啊!
欢迎大家各抒己见。 不错Honeywell和CSA不止一次的飞行试验,到05年底实验报告我都看过,CSA也将其应用在哈博太空望远镜系统中,但是他们的结果都是三轴平移加速度PSD在10HZ以上才有显著的效果,三轴转动频率还要高才有效果。他们的应用环境为微重力,纳米级超精密隔振,采用的为柔性铰链连接的STEWART平台,作动器为刚性压电陶瓷堆。针对上述,本人提出几点问题:1)由于球铰链为柔性铰链,频率为10HZ以上,那么,隔振效果到底是主动控制的贡献,还是柔性铰链被动控制的贡献;2)振幅为纳米级,低频下的加速度能否完全反映位移控制效果;3)振动的耦合作用如何解决,STEWART平台为运动强耦合并联机构,他们的理论分析都是不考虑耦合作用,认为是各向解耦的,而实际上当STEWART平台受到不与其质心重合的激励力作用时,几乎在六个方向都要产生振动;4)传感器反馈控制系统问题,他们都是采用加速度、力传感器和振动检波仪,而控制量为位移,之间的等效转化控制不是容易的事情;5)和现有的星箭适配器不匹配,需改动较大。
由于是上天的东西,可靠性和稳定性占第一位呀,不能不考虑全面点,否则不敢用呀,因为要负责任的,不然CSA也不用研制新型双平行四边形隔/减振器了。本人话说的绝对了,还望各位见凉,大家可以多讨论,共同研究,本人已经研究了5年,现正在写博士论文,年底答辩,自认为本人研究成果只是探索研究,无法实用化。
[ 本帖最后由 chenxx2006 于 2007-5-6 23:07 编辑 ] 1)希望大家再深入探讨之,Hexapod的优缺点或特性就如 chenxx2006 所说的哪几点吗?还有其它还是如何???
2)新型手段又是如何?新型双平行四边形隔/减振器效果如何???…………
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