光學移相干涉儀智能抗振平臺關鍵技術研究.pdf

1、光學移相干涉術(PSI)是一種高精度、高靈敏度、非接觸式光學測試方法，易受外界環(huán)境振動的影響，外界環(huán)境振動是移相干涉儀測量誤差的主要來源之一。本論文針對環(huán)境振動對移相干涉測量的影響問題，在光學測試抗振平臺領域開展創(chuàng)新性和應用性研究，以適應光學計量測試和制造的發(fā)展需求。 首先，論文介紹了光學移相干涉儀智能抗振控制技術的研究進展及存在問題；建立了光學移相干涉儀抗振平臺系統(tǒng)的數(shù)學模型并結合模型結構和外部干擾的不確定性構造了抗振系統(tǒng)的智

2、能控制器，使得抗振系統(tǒng)能夠有效地抑制結構的不確定性和振動的干擾，從而使光學移相干涉測試平臺在振動的干擾下具有較好的穩(wěn)定性和控制精度，也同時具有良好的振動抑制效果。 其次，論文將被動抗振和主動抗振相結合的混合控制技術應用于光學移相干涉儀抗振平臺系統(tǒng)中，構造了采用被動抗振和主動抗振相結合的智能混合控制技術的抗振系統(tǒng)結構，將空氣彈簧作為被動抗振元件，將壓電作動器(PZT)作為主動抗振元件，該技術可有效地隔離整個頻率范圍內(nèi)的振動。同時采

3、用小波分析方法將隨機振動信號進行時頻分析后得到低頻全局信息，以便于主動抗振系統(tǒng)對低頻振動進行有針對性的抑制。 最后，論文在光學移相干涉儀平臺主動抗振控制系統(tǒng)中，應用H∞控制理論和μ控制理論構造控制器，所構造的控制器都能有效地克服由模型自身和外部干擾所引起的不確定性，仿真和實驗結果表明，智能控制抗振技術能使光學移相干涉抗振平臺在外部振動的干擾下具有較好的穩(wěn)定性和控制精度，同時也能較好的抑制高低頻振動，抗振效率都達到了80％以上。