校企合作毕业设计

高性能主动减振系统研究

最受欢迎奖

资助企业: 上海隐冠半导体技术有限公司

资助年份: 2026

企业导师: 齐太安

指导教师: 高鹏林

项目成员: 卓子涵 孙雨菲 叶泽一

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项目简介

项目概述

本项目面向精密半导体制造等高端装备对超稳定工作环境的迫切需求,自主研发一款六自由度主被动一体化主动减振系统。系统采用四点支撑分布式布局,单隔振器模块化集成空气弹簧、音圈电机及位移、速度、加速度三类传感器,实现“被动承载隔离高频、主动出力补偿低频”的协同抑振。项目遵循“理论分析—硬件实现—控制算法”三线并行的技术路线,形成从动力学建模、结构设计、控制仿真到样机装配与实验验证的完整研究闭环,旨在突破国内主动减振产品在承载能力、振动抑制精度及定制化能力方面的技术瓶颈。


项目目标

本项目主要目标包括:第一,完成六自由度主动减振系统的结构设计与硬件实现,设计四点支撑分布式布局与上下叠层紧凑构型,单元额定承载9500N,系统总承载≥3000kg,垂向固有频率低至2.5Hz;第二,建立系统的六自由度线性与非线性动力学模型,分析地基激励与负载扰动下的隔振性能,揭示立方刚度、平方阻尼等非线性因素对共振峰的影响规律;第三,设计基于模态解耦的反馈-前馈复合控制策略PID+FxLMS,实现宽频带振动抑制,仿真目标为2Hz衰减>30dB10Hz衰减>40dB;第四,完成工程样机装配、硬件调试及初步实验验证。


项目成果

建立了六自由度线性动力学模型及三类非线性模型,揭示共振峰偏移与跳跃规律;完成了四点分布式样机,总承载3000kg、垂向固有频率2.5HzCOMSOL验证安全系数>9、弹性模态290Hz,拆分焊接降本30%、轻量化12%;搭建Simulink框架,复合控制仿真1Hz后衰减>20dB4Hz后衰减>40dB,实验验证平台速度由0.05m/s降至0.01m/s。实现了“建模→硬件→控制→实验”全流程自主研制,振动环境等级提升至VC-D级。


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