高精度超低频多维振动控制及精密定位微构件的研究

本项目针对超低频复杂振动环境，提出一种在同一构件上采用不同极化方式的分布压电阵进行传感与驱动，实施多维精密隔振、运动仰振和精密定位合一的新构思实现精密隔振平台微型化的新结构。研究建立该微结构多维压电振动的传感与控制模型、振动和定位控制策略及其关系的基本理论。从而提高我国精密测量设备的测量精度和自动化程度。 2100433B

振动控制在现代工程中应用十分广泛，很多工程因为没有考虑共振效应而失败，造成经济上的损失和人员上的伤亡。因此，其研究价值不言而喻。

工业和运输业中广泛采用机器作原动力，机械振动的危害越发严重，振动控制要求日益迫切。汽轮机、水轮机和电机等动力机械，汽车、火车、船舶和飞机等交通运输工具，以及工作母机、矿山机械和工程机械等，都沿着高速重载方向发展，其振动也日益强烈。精密机床和精密加工技术的发展中，如果离开严格隔振的平静环境，工作就不正常，无法达到预期的精度目标。材料工业和建筑工业的发展中，广泛采用高强度的建筑材料，建筑高度不断攀升使得建筑受风载激励后振幅达几米之大，难以满足舒适和安全要求，倘不能减振，此类高楼就无法继续发展下去。飞机、导弹、坦克、战车通常在最为恶劣的环境中工作。因此，军工部门对减振环节的要求也日渐增多。尤其是如今的精确打击方向的研究，更需要减振理论的支持。

无论是民用工业还是军事工业，其产品性能都与减振技术密切相关。产品性能又决定了企业的利润效益。因此，关于振动控制的研究永不过时 。

精密点检的定位有两种形式。

(1)除日常点检和专业点检外的设备检查活动都可作为精密点检范畴，如SIS点检、技术监督和监控、二十五项反措对标检查、重大危险源识别的数据，都可看成精密点检。也就是说，除日常点检和专业点检获得的设备状态数据外，其他数据都作为精密点检数据来定位和对待。

(2)一般理解的第三层防护就是用更加精密的仪器去检测设备状态，如通过振动分析仪、油液分析仪、红外热像仪、泄漏检测仪等完成设备的状态检测。进行设备的状态管理。

巨型框架结构具有巨大抗侧刚度且整体工作性能强，是现代结构技术发展的重要方向之一，利用结构振动控制技术减轻巨型框架结构在多维地震作用下的响应是一项亟需解决的重要课题。本课题旨在提出考虑多维隔震的巨型框架-子结构新体系，并以该体系的非线性空间简化模型和响应预测及控制为研究对象，研究内容涵盖：建立考虑耦合效应的巨型框架多维隔震结构的有限元数值分析模型，提出考虑耦合效应的巨型框架多维隔震结构非线性空间简化模型，研究体系的空间动力响应特性及各参数影响规律；研究巨型框架多维隔震结构的设计反应谱及地震反应预测理论，研究巨型框架多维隔震结构体系的设计方法；通过缩尺地震模拟振动台试验研究巨型框架多维隔震结构的时域地震反应，验证理论和数值分析的巨型框架结构振动控制策略；进行时域和频域下巨型框架多维隔震结构抗风可靠性相关研究；研究在强震作用下巨型框架多维隔震结构体系动力响应特性、失效模式及混合控制理论、技术。