王富正Wang, Fu-Cheng臺灣大學:機械工程學研究所洪敏峯Hong, Min-FengMin-FengHong2010-06-302018-06-282010-06-302018-06-282009U0001-1008200906185000http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187100本論文旨在探討於減震平台之控制器。應用擾動響應分解技巧,結合被動式與主動式的雙層減震結構,與控制迴路的設計,將來自地面的震動與桌面儀器的擾動分開控制。被動式部分用以隔離地面擾動;而主動層部分,則使用音圈馬達為致動器,搭配 迴路成型法所設計的強韌控制器,來抑制桌面儀器震動。於全桌減震平台是具有7個自由度的系統,因此吾人可利用對稱轉換將全桌運動模態分解成對應的半桌或單減震桌腳模型,之後再針對各別的模態:回彈、抬頭、翻滾、及彎曲設計對應的控制器。從模擬與實驗結果得知,透過擾動響應分解技巧的應用,可在不影響地面減震性能的前提下,以主動控制器來提升桌面擾動力的抑制能力,進而提升減震平台的性能。The thesis proposes controller design and implementation of an anti-vibration platform. Using disturbance response decomposing (DRD) techniques, a double layer anti-vibration structure was used to decouple the vibrations of the system. A passive control structure was used to isolate the vibration from the ground, while an active control structure is applied to reduce the vibration form the table.he full platform has seven degree of freedom. Applying symmetric transformation, the full table can be decoupled into corresponding quarter- and half- table models to simplify controller design. Hence, the controller design was conducted in the bounce, pitch, roll and warp modes. The simulations and experiments show that the designed controllers were able to restrain the system vibration using the DRD techniques.口試委員會審定書 I謝 II文摘要 IIIbstract IV錄 V目錄 VII目錄 XIII號與縮寫解釋表 XV一章 序論 1.1 前言 1.2 文獻回顧 3.3 研究目的 5.4 文章架構 6二章 強韌控制理論介紹與設計 7.1 強韌控制基礎理論 7.1.1 範數(Norm) 7.1.2 線性分式轉換與互質因式分解 9.1.3 系統不確定性模型 11.1.4 強韌性概念與分析 14.1.5 間隙度量(Gap metric) 15.2 迴路成型設計 16.3 控制器參數化(Controller Parameterization) 23三章 減震平台運動分析及控制 29.1 運動模態 29.2 單減震桌腳模型(The Quarter-Table Model) 31.3 半桌減震模型(The Half-Table Model) 35.3.1 系統模態分解 37.3.2 加速度回饋疊加 40.4 全桌減震模型(The Full-Table Model) 41.4.1 對稱轉換(Symmetric Transformation) 42.4.1.1 回彈(bounce)/抬頭(pitch)半桌系統 43.4.1.2 翻滾(roll)/彎曲(warp)半桌系統 43.4.2 全桌控制架構 46.4.3 加速度回饋疊加 50.5 本章結論 50四章 實驗機構設計與硬體安裝 51.1 系統硬體 51.2 震動測試平台(單減震桌腳) 53.3 減震系統元件 55.3.1 光學減震桌腳(I-2000) 55.3.2 彈簧與軸承 56.3.3 音圈馬達 58.3.4 功率放大電路 59.4 量測設備 61.4.1 線性差動變壓器(LVDT) 61.4.1.1 LVDT之工作原理 62.4.1.2 PR750-050與LVC-2500 63.4.1.3 校正實驗 64.4.2 加速規 67.4.3 訊號擷取系統 69.4.3.1 訊號擷取卡 69.4.3.2 可偵測之最小電壓變化量 70.5 系統識別 71.5.1 主動層被動元件 71.5.2 被動層光學減震桌腳 74.5.3 音圈馬達 75.5.4 中間質量層 77五章 模擬與實驗 79.1 單減震桌腳系統 79.1.1 系統模擬 81.1.2 系統實驗 87.2 半桌減震系統 91.3 全桌減震系統 100.4 本章結論 110六章 結論與未來展望 111.1 結論 111.2 未來展望 113考文獻 115錄:口試委員的問題與建議 1193153698 bytesapplication/pdfen-US擾動響應分解被動式結構主動式結構音圈馬達迴路成型法對稱轉換光學桌Disturbance Response Decouplinganti-vibration platformsymmetric transformationvibration controloptical table減震平台之強韌控制器設計及安裝Design and Implementation of Robust Controllers for an Anti-Vibration Platformthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187100/1/ntu-98-R96522806-1.pdf