[发明专利]一种多自由度的音圈隔振抑振结构及其控制方法

摘要

本发明涉及一种多自由度音圈隔振抑振结构及其控制方法，以两个作动器组成隔振抑振结构，将安装平台和基座串联起来，每个作动器由两个音圈电机与两片膜簧组成；当启用上音圈电机时，可以在安装平台与作动器的过渡平台之间提供一个负刚度，与下部膜簧的正刚度串联起来，理论上可以使结构整体刚度趋于无穷大，从而抑制安装平台带来的直接干扰；当启动下音圈电机时，提供一个可变阻尼，使基座振动在传递到作动器过渡平台时就得到良好的隔离，减弱甚至消除由下部膜簧柔性引起的低频共振，从而大幅削弱基座宽带振动对安装平台上高精密设备的影响。

主权项

1.一种多自由度音圈隔振抑振结构，其特征在于：采用两个作动器将安装平台和基座串联起来，每个作动器包括：动力部分、支撑结构和测量部分；支撑结构用于提供并保持动力部分初始状态，便于其运动，测量部分用于测量动力部分的运动情况；所述动力部分包括：各作动器中的上音圈电机和下音圈电机，所述上音圈电机包括上音圈电机线圈和上音圈电机磁体，所述上音圈电机线圈与作动杆固定连接，所述上音圈电机磁体与过渡平台固定连接，上音圈电机线圈位于上音圈电机磁体内部的环形槽中，通过膜簧支撑起来；下音圈电机包括下音圈电机线圈和下音圈电机磁体，下音圈电机线圈与过渡平台固定连接，下音圈电机磁体与外部总体结构中的基座固定连接，下音圈电机线圈位于下音圈电机磁体内部的环形槽中，通过膜簧支撑；支撑结构包括：过渡平台、电机底座、支撑柱、作动杆、连接块、压槽、压片和膜簧；电机底座将各作动器固定安装在基座上；四个支撑柱以90°的夹角均匀分布安装在电机底座和过渡平台上，支撑柱上安装压槽，通过压片分别将膜簧外圈固定安装在电机底座与过渡平台上；膜簧内圈通过连接块，分别将下音圈电机线圈与过渡平台、上音圈电机线圈与作动杆固定连接；作动杆分别将两个作动器与安装平台固定连接；膜簧除了提供轴向位移外，还能进行小角度的翻转，从而能进行包括平动和转动的多个自由度的隔振/抑振；过渡平台在上下音圈电机运动下可在安装平台与基座之间相对运动；测量部分包括:相对位移传感器、速度传感器和传感器支架；相对位移传感器通过传感器支架安装在作动杆上；速度传感器固定在过渡平台外边缘；测量部分的输出提供给外部控制器。