● 摘要
智能结构被广泛的应用于精密定位与结构控制中。由于精度的要求，更加精确地结构设计是提高智能结构性能的最好方法。在智能结构的设计中，柔性智能驱动机构是指柔性元件与智能驱动机构的一体化机构，因其精度高，运动无间隙而被广泛应用。在实际应用中，机构的输出位移与固有频率是两个重要的性能指标，本文首先指出这两个性能指标不可分开单独设计，并给出了柔性智能驱动机构的设计方法。为了验证方法的有效性，完成了一种智能结构——快速转向反射镜的设计，并完成了结构的加工、装配，对结构特性进行了实验测试。超磁致伸缩作动器的杨氏模量随着环境磁场与预压力的变化存在很大的变化，这样导致的刚度时变系统属于参数振动系统。过往的结构设计，动力学分析中没有考虑参数振动对系统造成的影响，本文研究了实际应用中参数振动对超磁致伸缩作动器的动力学特性产生的影响。本文研究了超磁致伸缩作动器参数振动的频谱，频响特性，并且讨论了系统的稳定性。根据对稳定性问题的求解，确定出系统的不稳定区域以及会对系统产生影响的频率及其他影响因素。单独分析各频率下系统的响应，给出智能结构设计中考虑参数振动问题的结构设计方法。