基于零长弹簧的超低频垂直隔振系统研究

摘要：

设计并实现了一种基于零长弹簧的超低频垂直隔振系统。利用零长弹簧倾斜悬挂摆杆，通过精细调节可实现固有周期为20 s的机械振荡。利用光电探测技术检测摆杆的微小位移，并对摆杆进行比例积分微分控制（Propor-tional-Integral-Derivative，PID），有效补偿温度变化及弹簧蠕变引起的系统漂移，提高系统的稳定性。深入分析控制参数对系统周期特性的影响，反馈控制的积分项（I项）可补偿系统漂移，反馈控制的比例项（P项）可调节系统的刚度，而微分项（D项）可用于控制系统的阻尼系数。通过设置合适的控制参数，可以将系统的固有周期调节至30 s以上。该系统理论上可以实现超低频垂直隔振，有望应用于高精度绝对重力测量等精密物理实验研究。

关键词：垂直隔振、零长弹簧、反馈控制

分类号：TH113.1

资助基金：清华大学自主科研计划2010THZ05

在线出版日期：2015-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：33-37,63