1. 研究目的与意义（文献综述）

随着学界对高精微领域的研究不断深入，以精密制造机床、高分辨率扫描隧道显微镜、自动光学对焦系统、微型生物材料操作器为代表的一系列高精度基础研究设备的开发与改进，体现了机械制造、精密仪器科学、光学、医学等领域对如何实现更高的定位精度、更快速的响应时间、更加智能的控制方法日益严峻的需求。但是，振动作为机械运动中难以避免的一部分，极大地影响了精密仪器的性能。以动力吸收振器^[1]为代表的一系列被动阻尼器件往往采用吸收振动能量转化为热量的原理减振，除了发热、易老化等普遍性问题外，大多是针对特定的对象模态设计，进行深度优化^[2]时需要用到主体结构的动力学参数，并且受到材料、空间、阻尼块质量等种种因素的限制，难以适应仪器设备不同工况和参数下的运行需求。与之相对应的，采用控制手段以达到抑制机械振动目的的主动减振技术^[3]，在航空航天、精密仪表、机械工程领域都收到普遍关注，具有很大的实用价值。而作为主动振动控制领域的重要工具——压电作动器自诞生以来，就被应用于航天器外壳在太空缺少阻尼情况下的主动减振领域，继而受到国外专家学者的持续关注。

由于国内对基于压电作动器的主动减振技术研究起步较晚，压电材料的基础研究较弱^[4]。受到压电作动器产品系类化与产业化时间较晚等因素的影响，现有的国内压电作动器产品功能较为单一，厂家提供的配套控制软件功能集中在单点动控制、多通道相位控制、波形控制、模拟信号控制等方面，缺乏灵活地开发功能，对科研人员深入探索压电作动器减振技术的应用造成种种不便。因此，本课题在基于pid控制理论和matlab仿真研究的基础上，以江浩博士开发的二自由度振动平台作为蓝本，搭建薄板振动切削实验平台，并尝试利用labview对作动器进行二次开发，其成果可作为如何通过二次开发解决压电作动器实际控制问题的参考，具有一定的现实意义。

此外，希望通过此次毕设，学习matlab/simulink、visualstiduo、robstudio等软件，熟悉华中科技大学机器人加工工艺与装备小组实验室的abb irb 6660六轴机器人及相关实验设备的使用，为未来研究学习的开展打下基础。同时锻炼自己辨识、查阅论文的能力，提高相关文档的处理能力。

2. 研究的基本内容与方案

3.1.设计的基本内容

本课题所涉及的基本内容主要包含三个主要部分：

主动振动控制方法。该方法通过有源校正，利用pid理论设计两种控制方案，对压电作动器反馈的薄板振动信号的相位和幅频进行调整，使其与薄板的动态振动信号相反，最终对薄板的切削振动起一定的干预效果。并在理论上分析两种方案的特点与优劣之处，分析pid参数调整对振动带来的影响。在完成控制方案设计后，利用matlab对两种方案进行仿真，预测其控制效果，结合ziegler-nichols方法进行参数修正。

利用labview和ni数据采集卡搭建虚拟控制pid控制器，与压电作动器控制器进行通信，通过上位机实现对压电作动器的控制。

3. 研究计划与安排

2019.02.27~2019.03.5

阅读毕设相关文献，了解项目的国内外研究情况，完成15篇文献的摘录

写开题答辩报告、制作开题答辩ppt、等待实验室安排开题答辩

2019.03.6~2019.03.10

利用文献完成毕设绪论、压电作动器特性两章

4. 参考文献（12篇以上）

杨毅青，裴行政，刘强.被动阻尼减振技术及数控加工应用[j]. 航空制造技术，2016，（18）：16-23.

被动抑制可分为动力吸振和耗能减振技术。动力吸振器由质量块、弹簧以及阻尼单元组成通过将其附加在主结构上，基于所期望的工作要求来改变主结构的振动状态。

动力吸振器结构简单、使用方便、效果明显，被广泛应用于各行各业。动力吸振器抑振带宽较窄，为使动力吸振器发挥最佳抑振性能，需要对其设计参数进行优化。

耗能减振通过增加结构阻尼，利用相对运动直接消耗动能量，具有良好的减振效能，工程实施较为便利。常用的耗能减振措施包括粘弹性、摩擦、冲击阻尼器和电涡流等。