بررسی تجربی استفاده از سکوی 6 درجه آزادی استوارت برای جداسازی فعال ارتعاشات

سکوی استوارت به عنوان سکویی که توانایی اعمال سه درجه آزادی حرکت انتقالی و سه درجه آزادی حرکت دورانی دارد، دارای دو صفحه پایینی (پایه) و بالایی (متحرک) می باشد و می تواند برای جداسازی رفتار بخش متحرک و محموله روی آن از حرکات وارده به سکوی پایین مورد استفاده قرار گیرد. این مقاله به بررسی تجربی امکان استفاده از سکوی استوارت به عنوان یک سکوی شش درجه آزادی به منظور جداسازی فعال ارتعاشات می پردازد. حذف ارتعاشات دامنه بالا که معمولا فرکانس پائینی دارند با روش های غیرفعال ممکن نیست و لازم است که از روش فعال برای حذف آنها بهره جست. در این تحقیق، یک سکوی استوارت بر مبنای عملگرهای دورانی الکتریکی (سروو موتورها) ساخته شد و برای جداسازی صفحه فوقانی از حرکات صفحه زیرین مورد استفاده قرار گرفت. حرکات با دو درجه آزادی شامل دو دوران متعامد غلت و فراز به صفحه زیرین اعمال گردید و نشان داده شد که با طراحی کنترل کننده های مناسب بر مبنای سینماتیک سکوی استوارت می توان از انتقال این حرکات به صفحه فوقانی جلوگیری نمود. برای تخمین دو زاویه دورانی، از سنسورهای ممز، شامل دو عدد شتاب سنج و یک عدد ژیروسکوپ سرعت زاویه ای استفاده گردید. این سنسورها زوایای مورد نظر را با استفاده از فیلتر کالمان تخمین می زدند. نتایج آزمایشات عملی نشان داد که وقتی حرکات صفحه پائینی در محدوده سرعت کاری سروو موتورها قرار داشته باشند، سکوی استوارت قادر است دو دوران متعامد غلت و فراز را به خوبی حذف کرده و وضعیت صفحه فوقانی را در حالت افقی تثبیت نماید.