[讨论]hexapod 主动减振相关研究的再讨论

ll_18301

看了 chenxx2006发起的讨论，有以下感概，其中没有任何的人身攻击，纯属学术上的讨论

  尽信书不如无书，个人感觉想要完全复现出别人论文的结果是很困难的，特别是实验结果。别人认真写出来的东西，特别是较著名的研究机构，多少都会有所创新，但同时也会有糟粕。读别人的文章就是要去伪存真，找到正确的东西，摒弃糟粕。此外国外著名的研究机构很注重学术精神和科学精神，他们对于造假非常敏感。我认为著名的研究机构和专家还是可以相信的。
每一个新事物的刚出现时都会显得很幼稚很局促，就像一棵小苗，你很难把它跟参天大树相比。但是我们不能因为它今天的柔弱就否定它的将来。主动减振是一个很新的东西，现在的效果远比不上被动效果，我认为这不是我们放弃主动减振的原因，恰恰是进行主动减振的原因，到有问题的地方去，问题越多可以创造的也东西越多。

‘现在的学生（硕士、博士）为了能够顺利毕业，大量造假，导师根本就不知道他们的实验情况或真实的实验结果，论文送审和答辩想方设法打招呼、找关系好的人，就怕学生论文不通过........’，这是一股不良之风，但不是每一个学校每一个都这样。上个月我师兄的论文送审，找的是他那个领域最厉害的几个人（国内），而且他的观点还与某些人想左，他当时说：大不了不让我毕业。当然我老板也很担心他，给那些人打电话询问怎么样，他们中的有些人语气还很硬。我认为做学问的人还是有的，扎实的人还是很多的，只是我们没有发现或发现而没有重视他们的工作而已。


‘"hexapod的主动元件作动行程较大，且频率特性也较好，就可以同时起到大幅精确定位i和振动主动控制的作用，比较有前途啊"
     我不同意这样的观点,美国IAI公司受美国NASA委托,在1994年就已经研究出来hexapod主动隔\减振平台,CSA也曾经设计应用过该思想,但是后来抛弃了该项目的研究,为什么呢,因为根本就不可靠,无法实用化,只能实验室研究研究,写写论文罢了.时隔多年,我们拿起别人的思想,跟踪研究,能研究出结果吗???’
hexapod主动隔\减振、微纳米操作的研究没有被抛弃，你可以看一看美国光学协会SPIE的会议文章，关于这方面的研究还是很是热点和难点，我是做航天的，空间光学敏感部件对微小振动的要求非常苛刻，被动减振是满足不了这些要求的，空间激光通信、天基干涉仪、新一代空间望远镜、照相侦查卫星等都需要这方面的研究。另一方面在工业领域的应用更多，国家863计划2007年制造领域专题，你可以看一下微纳米制造需要立的项。此外主动减振不一定非要是hexapod，可以有多种形式。
如果你做hexapod主动减振，200万人民币以下的研究得出的实验结果基本是不可信的，我帮老板做的这方面课题，70万经费，只能给出概念研究。你可以查一下国内有没有经费500万以上研究经历。黄文虎有一个这方面的课题，几千万的经费，刚开始做，09年结束，验收才给出样品。

‘由于球铰链为柔性铰链，频率为10HZ以上，那么，隔振效果到底是主动控制的贡献，还是柔性铰链被动控制的贡献’
这是一个技术性问题，如果你想看出是主动减振的贡献还是柔性铰链被动控制的贡献，你可以先关闭主动控制，再打开主动控制，
两种结果比较一下就可。

‘振幅为纳米级，低频下的加速度能否完全反映位移控制效果’
低频段<5Hz的加速度是很难测量的，传感器噪声太大，只能用位移测量代替，低频段是进行位移反馈控制的

‘振动的耦合作用如何解决’
我认为振动的耦合问题不需要解决，传统的控制器设计需要系统解耦，在单入单出系统中进行，常用的有INA法，在1981年Doyle重点批评了这种思想，多入多出MIMO系统的控制不需要解耦，解耦反而可能使系统不稳定并且没有鲁棒性。鲁棒H_inf控制的相关思想就是打破解耦这种固步自封的思想的。

‘传感器反馈控制系统问题，他们都是采用加速度、力传感器和振动检波仪，而控制量为位移，之间的等效转化控制不是容易的事情；’
多种传感器的测量控制，主要是因为工作不同的频带内，我们可以用频域加权函数来处理，具体看看鲁棒H-inf控制的相关理论。

‘和现有的星箭适配器不匹配，需改动较大’
如果必需改动为什么不改动呢？国内在加大研究星箭问题，新一代的适配器也在研究，不要被目前的技术约束的太厉害。

调整刚度和质量很容易把振动抑制掉，这得确是个好办法。但是如果你是一个航天界的总师，你会更加深刻的理解质量和刚度的宝贵，不是想调整就能被允许的。

最后：减振时优先考虑被动减振，被动不能满足时考虑主动，而目前的情况是被动无法满足苛刻的条件。

[ 本帖最后由 xmwhit 于 2007-5-8 19:47 编辑 ]

chenxx2006

我非常羡慕能有一个经费充足的牛的老板，其实地面上开发一台hexapod主动减振样机100万是足够的，主要的费用应该是在飞行实验和在轨太空实验，关于实验国家航空航天部门支持，则花费不大；若要项目负责人自己负责完成，几千万也未必做的出来。我很想知道黄文虎院士几千万的经费，到底研究了那些内容和研究的结果如何。从现有的文献看，黄文虎院士的课题组主要研究的是8杆冗余stewart机构的主动减振装置，如有机会我希望能参与其研究项目工作。

    针对‘由于球铰链为柔性铰链，频率为10HZ以上，那么，隔振效果到底是主动控制的贡献，还是柔性铰链被动控制的贡献’这是一个技术性问题。由于我所看到的ULB实验资料控制前后效果相差不大，由于柔性铰链的变形特性具有一定的随机性，而且变形具有滞后性。
    针对”低频段<5Hz的加速度是很难测量的，传感器噪声太大，只能用位移测量代替，低频段是进行位移反馈控制“这一思想大家都会，但是应用于振动控制的纳米位移传感器技术目前并不是很成熟。
    针对“我认为振动的耦合问题不需要解决，传统的控制器设计需要系统解耦，在单入单出系统中进行，常用的有INA法，在1981年Doyle重点批评了这种思想，多入多出MIMO系统的控制不需要解耦，解耦反而可能使系统不稳定并且没有鲁棒性”问题，我认为用于减振是可以的，若应用于隔振则不妥。stewart并联机构是一种高度非线性结构，无论是运动学、动力学还是静力学都是耦合的，不考虑解耦则意味着控制算法运算时间过长，这需要试验来说明能否满足振动控制实时性要求。

    针对“调整刚度和质量很容易把振动抑制掉，这得确是个好办法。但是如果你是一个航天界的总师，你会更加深刻的理解质量和刚度的宝贵，不是想调整就能被允许的”问题，通过优化参数和结构设计，以最小的重量或相同的质量获得最大的刚度是航天器研究的一个重要方向。只有通过总体经济性评价后，才能作出正确地选择。随着材料科学的发展，应该也是一个趋势。

    此外，由于本人年底即将毕业，不知楼主能否提供一下研究多轴振动控制方向的博士后流动站的信息，我想继续研究下去！谢谢！

[ 本帖最后由 chenxx2006 于 2007-5-9 23:51 编辑 ]

ll_18301

黄文虎及其学生郑钢铁的星箭隔振研究进行了多年，最近的那个大课题只是研究的继续，关于内容和成果，我也不是很知道，你可以跟他们联系，那儿现在缺人手，特别是你这么有热情有干劲的同志。

我认为减振和隔振在物理概念上也没有本质的区别，在北京时，评审专家说：衰减90%以上的振动称为隔振，衰减10%称为减振。Hexapod更接近于隔振器。

对于多变量系统MIMO的控制，解耦只是其中的一种思想，不解耦的控制器设计更为重要，多变量系统的控制在1981有了突破，就是鲁棒H-inf控制，这种思想完全在耦合的情况下设计，不去对系统解耦，解耦只是设计人员的一厢情愿，不一定是控制系统的好办法。鲁棒控制理论很重要，建议你重点研究一下。
耦合性严重不是大问题，非线性严重才是问题。stewart并联机构是一种高度非线性结构，非线性才是最困难的，但是在微纳米尺寸领域，雅可比矩阵J可以认为近似不变，再把stewart的六个主动杆设计为正方体的六个棱，理论上基本没耦合和非线性了。实际上还会有非线性与耦合，但是不会那么严重，运动要求精确，幅值一般眼球不大，定向0.1度就够了，没必要做大幅运动。

多轴振动控制有哪些个博士后站我也不清楚，但是你可以看一下他们有没有这方面的大项目，经费不够玩不转，特别是在工科领域

woshihuanmin

我是研一飞行器设计的学生，导师给我订的题目就是stewart平台的主动隔振 ，我想请教一下楼主我要做到什么程度？我现在还没有入门，能推荐我一些好的资料么？不胜感激！！！1

cao

先多看看资料，将方向或任务细化，然后再具体展开研究！个人观点！

puyen

看了上面的讨论，受益匪浅，我们课题组也正在研究stewart平台的设计与控制，我的QQ42786451，如果有兴趣可以加我再讨论

li8136

发觉大家都是高手啊