In this work, we investigate the active vibration isolation and damping of sensitive equipment. Several single-axis isolation techniques are analyzed and tested. A comparison between the sky-hook damper, integral force feedback, inertial velocity feedback and LagLead control techniques is conducted using several practical examples.<p><p>The study of single-axis systems has been developed and used to build a six-axis isolator. A six degrees of freedom active isolator based on Stewart platform has been designed manufactured and tested for the purpose of active vibration isolation of sensitive payloads in space applications. This six-axis hexapod is designed according to the cubic configuration; it consists of two triangular parallel plates connected to each other by six active legs orthogonal to each other; each leg consists of a voice coil actuator, a force sensor and two flexible joints. Two different control techniques have been tested to control this isolator :integral force feedback and Lag-Lead compensator, the two techniques are based on force feedback and are applied in a decentralized manner. A micro-gravity parabolic flight test has been clone to test the isolator in micro-gravity environment.<p><p>ln the context of this research, another hexapod has been produced ;a generic active damping and precision painting interface based on Stewart platform. This hexapod consists of two parallel plates connected to each other by six active legs configured according to the cubic architecture. Each leg consists of an amplified piezoelectric actuator, a force sensor and two flexible joints. This Stewart platform is addressed to space applications where it aims at controlling the vibrations of space structures while connecting them rigidly. The control technique used here is the decentralized integral force feedback.<p><p> / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Práce se zabývá návrhem magnetoreologické (MR) vzpěry vibroizolačního systému (VIS) pro kosmický nosič. V rešeršní části jsou popsány vybrané VIS a vzpěry těchto systémů, které byly v kosmických nosičích využity v minulosti. Každá z těchto vzpěr obsahující kapalinu byla těsněna pomocí statických těsnění a pružných vlnovců vyrobených z oceli. Důkladněji byla analyzována vzpěra pasivního systému VIS s označením ELVIS, jehož konstrukce se stala inspirací pro tuto práci. Jedná se o tříparametrický systém, v němž je tlumič uložen na pružině, jejíž tuhost přibližně odpovídá objemové tuhosti vlnovců respektive jejímu průmětu do axiálního směru (pressure thrust stiffness). V práci je představena metodika pro stanovení “pressure thrust stiffness” na základě geometrie vlnovce a také uvedeny parametry vlnovce díky kterým je možné měnit poměr mezi axiální a “pressure thrust stiffness” vlnovce. Tento poměr ovlivňuje v dané koncepci vzpěry její dynamické chování a tím i chování celého VIS. Pro predikci dynamického chování vzpěry byl vytvořen multi-body model VIS založeného na Stewartově plošině a detailnější model jediné vzpěry. Simulace provedené v tomto modelu odhalily parametry, které mají vliv na výkonost tlumiče ve VIS: časová odezva a dynamický rozsah. Díky modelu byl určen rozsah těchto parametrů, ve kterých bude zaručena efektivní funkce vzpěry ve VIS, konkrétně: časová odezva: 0-5ms, dynamický rozsah: 5-10. Před finálním návrhem vzpěry byla sestrojena vzpěra experimentální vzpěra, jejíž parametry byly přesně naměřeny a využity pro verifikaci jednotlivých modelů. Poznatky získané během experimentů byly využity při návrhu finální vzpěry. Jeden z nejdůležitějších poznatků byla nutnost náhrady feritového magnetického obvodu s ohledem na jeho křehkost. Proto byl odvozen tvarový přístup k navrhování rychlých magnetických obvodů z oceli s využitím 3D tisku, který byl následně patentován. Navržená vzpěra obsahuje magnetoreologický ventil jehož odezva je predikována na 1.2 ms a dynamický rozsah 10. V závěru práce je představena metodika, díky které byla vzpěra navržena.