并联隔振平台驱动装置.pdf

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1、究与开发DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2014．08．017并联隔振平台驱动装置张春风，赵辉(郑t,1"I航空工业管理学院，河南郑州450015)摘要：并联隔振平台在多轴低频隔振方面获得广泛应用。其驱动装置对平台性能具有重要的影响作用。由于并联隔振平台结构的特殊性，其驱动器的输出力与负载之间不是简单的线性关系，给驱动器的选择带来困难。使用并联隔振平台的静力平衡方程较好地解决了上述问题。同时，围绕并联隔振平台驱动装置，完成了控制器、驱动器、音圈电机等的选择，并给出了驱动原理图，为设计并联隔振平台驱动装置提供了一种新思路。

2、关键词：并联隔振平台；驱动控制系统；静力平衡方程中图分类号：TB535．1文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)08—0058一o4AStudyonaDrivingDeviceofParallelIsolationPlatformZHANGChun—feng．ZHA0Hui(ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China)Abstract：Parallelisolationplatformiswidelyusedinmulti-ax

3、islow-frequencyvibrationisolation．Itsdrivingdevicehasasignificanteffectontheplatformperformance．Itisdifficultytochoicethedrivingmotorduetothattherelationshipbetweenthedrivingmotor’8outputforceandtheloadisnotlinear．Inthispaper．parallelisolationplatform’sstaticequilibriumequat

4、ionisusedtosolvetheaboveproblem．Thecontroller，drive，andvoicecoilmotorsareselectedandthedriverschematicisillustrated，Itisanewideaforthedesignoftheparallelisolationplatform’sdrivingdevice．Keywords：parallelisolationplatform；drivingdevice；staticequilibriumequation0引言学大学的崔龙和黄海提出了

5、大行程的Hexapod隔近年来，制造、测量等朝着高精度方向不断振平台用于车载和机载光学设备的主动隔振1。发展，对环境提出了越来越高的要求。而振动对Preumont等基于Stewart平台，设计了以音圈电机制造和测量过程及结果都有很大的影响，因此，为动力的驱动杆，获得每十倍频程衰减40db的效对相关敏感设备需要进行有效地振动隔离。研究果嘲。表明，在工厂内测量得到的地面振动频率上限为本文针对以音圈电机为动力的并联隔振平30—40Hzt”。而在敏感光学设备、机载精密装置台，讨论了其驱动装置的设计问题。以及卫星隔振等方面研究也表明，需要隔离的振1并联隔

6、振平台动均为多维低频振动。并联隔振平台采用“立方体结构”的StewartStewart平台因为具有刚度大、结构稳定、承平台。该结构实际上是将一立方体的两个相对顶载能力强等特征，在多轴低频隔振方面获得了广点去掉后构成的一类Stewart平台，如图l所示。泛的应用。如美国IAI公司的Geng和Haynes对6并联平台的6根支撑杆A就是该立方体的棱，自由度主动隔振Stewart平台进行了结构上的改该支撑杆可伸缩，从而引发上平台运动；而去掉进，设计出性能良好的“立方体结构”，并将该平两个相对顶点后形成的两个平面A。AA，和B。BB，台用于太空中空间结构

7、的隔振。北京航空航天大则分别构成了并联平台的上平台和下平台。采用河南省科技厅科技攻关项目(编号：112102210453)；郑州航院青年基金项目(编号：2012103001)收稿呐叭44匝张春凤等：并联隔振平台驱动装置研究与这种结构，隔振平台的对称性好，机械结构设计便利；更为重要的是，平台的运动关系简单且具有一定的各项同性特征，便于实现对驱动装置的控制，因此，此结构获得了较为广泛的应用。A2图2并联隔振平台的3维CAD模型2驱动装置设计此隔振平台主要工作在低频状态，工作频率范围为：10～100Hz；其工作时上平台运动最大范围为1mm。这样的工作

8、频率和运动范围是音圈电机非常适合的应用场合。因此选择音圈电机作为驱动器。音圈电机可以看做是需要换向的有刷直流电动机。其控制系统除音圈电机外一般包括控制