高速大行程超精密零传动磁流变阻尼气浮运动平台的电磁流固耦合动力学设计与控制技术研究

本项目提出电磁-流-固耦合动力学设计方法，对直线电机直接驱动的零传动磁流变主动阻尼气浮运动平台进行全关联物理建模与仿真分析，优化主动阻尼气浮平台的整体结构，使直线电机驱动力和磁流变阻尼力作用在工作台的质心上，提高系统动刚度和运动精度；创新性地提出磁性流化床工艺对磁流变液的软磁颗粒进行表面处理,克服了传统工艺加工对颗粒表面的破坏,改善表面处理后软磁颗粒的分散性,提高磁流变液阻尼器的稳定性和响应速度，降低零磁场粘度，满足高速零传动单元磁流变阻尼控制的要求；在控制技术方面，采用磁流变阻尼径向模糊神经网络控制以及直线电机加速度、加-加速度前馈控制相结合的复合控制方法对零传动主动阻尼气浮运动平台进行驱动控制，并结合三维多体运动学仿真技术和实验研究对系统进行优化，实现高速大行程超精密零传动直线进给，提高我国高速超精密制造装备的发展水平。