[发明专利]气浮式振动控制系统空气弹簧刚度自平衡迭代识别方法

摘要

本发明公开了一种气浮式振动控制系统空气弹簧刚度自平衡迭代识别方法，先借助气浮式振动控制系统中空气弹簧的预估刚度值，施加重力荷载产生位移，并假设在此重力荷载下气浮平台中各空气弹簧的位移与其在平衡状态时变形一致，再基于此得到与之对应的“伪刚度”值，并将“伪刚度”值与预估刚度值进行比较，如前后两次刚度值充分接近，即满足设定的判别条件，则处理过程收敛并结束，输出各空气弹簧的刚度为“伪刚度”值，否则修改各空气弹簧的预估刚度值为“伪刚度”值，并重新处理，直至满足判别条件得到实际平衡状态的空气弹簧刚度。本发明通过自平衡、自迭代、自识别空气弹簧刚度技术，根据设定的平衡状态，可自动识别和计算空气弹簧的刚度。

主权项

一种气浮式振动控制系统空气弹簧刚度自平衡迭代识别方法，其中，包括如下步骤：第一，建立基于采用空气弹簧支撑的气浮平台的有限元模型；第二，给上述有限元模型中各空气弹簧的刚度赋初值为[k0]，即ki,j＝[k0]，j＝1，其中，ki,j表示在第j次迭代中第i个弹簧的刚度值；第三，施加重力荷载进行静力计算，以得到各空气弹簧的位移ui,j，即ui,j表示在第j次迭代中第i个弹簧的位移；第四，根据上述刚度以及位移计算得到的各空气弹簧支反力，即fi,j＝ki,j(u0‑ui,j)；其中，fi,j为在第j次迭代中第i个空气弹簧的支反力；u0为空气弹簧的设计标准高度；第五，根据实际气浮式振动控制系统确定各空气弹簧在平衡状态时的位移[u]，并进而确定平衡状态下的支反力为ki,j+1(u0‑[u])；第六，假定上述第三步骤中各空气弹簧的变形ui,j与其在平衡状态时的变形一致，即第四步骤中空气弹簧的支反力和第五步骤中平衡状态下的支反力相等，即fi,j＝ki,j(u0‑ui,j)，且fi,j＝ki,j+1(u0‑[u])，进一步计算则得到各空气弹簧的“伪刚度”值，也即第七，基于上述“伪刚度”值，计算迭代容差值：也即，其中，Nas为气浮平台中空气弹簧的数量，当满足δ≤[δ]时，其中，[δ]为空气弹簧的精度要求，则跳出迭代循环，得到实际平衡状态的空气弹簧刚度；否则，修改各空气弹簧的刚度初值为“伪刚度”值，继续对“伪刚度”值调用步骤三至六，直至满足判别条件得到实际平衡状态的空气弹簧刚度ki＝ki,j+1。