题目：八入六出光学平台微振动主动控制及仿真软件

在国防工业和国民经济中，对高精度定位和隔振的要求越来越高，采用智能材料和先进控制技术相结合的机电一体的智能结构进行振动主动控制已成为当前的研究热点。本论文中提出了一种特殊的六自由度智能结构光学平台——八杆斜支撑智能结构光学平台，并设计了一套八杆斜支撑智能结构光学平台振动主动控制系统。由于建立一个如上所述的八杆斜支撑光学智能平台费用昂贵，为了研究平台系统的运动情况和验证各种控制算法的有效性，开发适用于上述系统的振动主动控制仿真软件进行振动主动控制系统仿真就显得非常有必要了。利用振动主动控制3D系统仿真软件进行振动主动控制仿真克服了实际实验中实验环境和实验时间、人数的限制，同时，把实际实验中无法观察到的微观系统结构运动情况，通过放大，生动直观的显示在实验者面前，有利于实验者对系统结构的改进和对实验算法的调整，由此为真实的实验提供足够的实验经验，可以节约大量的人力、物力。本论文的主要研究成果包括以下三方面内容：1. 为适应大载荷分布对平台结构的要求，提出了一种特殊的六自由度光学隔振平台——八杆斜支撑光学平台，针对该平台建立结构运动学关系，采用LMS自适应算法，设计了一套基于智能材料作动器的隔振平台主动振动控制系统，并进行了数值仿真。仿真结果表明，所提出的智能平台原理是可行的，所设计的振动主动控制系统可将平台六个自由度上的振动均减小90 %以上。该系统具有良好的隔振效果。2. 提出了对振动主动控制3D系统仿真的软件设计方法，内容包括：仿真场景的绘制和漫游、仿真模型的构建、仿真模型的运动控制和运动表达、控制过程的实时输出和显示等。该振动主动控制系统仿真设计方法在所编制的振动主动控制仿真软件中得到了运用。3. 编制了“基于磁致伸缩材料的振动控制系统3D仿真软件” AVCE 1.0。该仿真软件功能上可以完成对单入单出、二入二出、六入六出和八入六出智能结构系统进行振动主动控制3D仿真。软件采用Visual C++ 6.0开发工具和OpenGL软件接口开发完成，可满足对振动主动控制的算法验证和模型分析的要求。经测试，软件达到了预期的功能要求和仿真效果。本软件具有良好的外部接口，可方便地进行二次开发和功能扩展。同时，完成了相关软件文档的编写。本文的工作得到了国家自然科学基金重点项目（资助号：60534020）；国家973计划项目课题任务（资助号：G2002CB312205-02）；863创新基金项目（资助号：2003AA005040）的资助。