超精密隔振技术已被应用到众多高精尖领域中以实现微小环境振动的隔离。特别地,对于光刻机、曝光机等超精密制造装备,环境微小振动隔离是保证系统高精度稳定运行的基础。环境振动普遍以低频小振幅形式存在,为了能够有效隔离环境中的振动,隔振系统需要具有较低的固有频率即较低的系统刚度。同时,对于光刻机、曝光机等制造装备,其内部运动部件存在高加速往复运动,会对系统引入特定频率的冲击型扰动,即使通过平衡质量、主动阻尼等结构进行抵消,仍有一部分能量会传递至系统中,影响系统精度。因此,如何降低隔振系统固有频率、如何有效抑制系统内部运动单元产生的冲击型扰动,成为隔振领域的研究热点问题。本文“基于双稳态屈曲梁负刚度的主动隔振技术研究”,在综合分析负刚度调整技术、主动隔振技术等发展现状的基础上,从负刚度调整结构、特定频率冲击型扰动抑制、主动控制方法等方面提升隔振系统性能。采用双稳态屈曲梁结构作为负刚度调整单元,有效降低隔振系统固有频率,设计基于动力吸振原理的复合型执行器作为隔振系统作动器,利用其特有的反共振频率特性实现对冲击型扰动的有效抑制,通过期望补偿自适应鲁棒控制方法提升系统隔振性能,并通过仿真和实验对上述方法进行了验证。本论文的主要研究内容如下:针对降低隔振系统固有频率,扩展其隔振频带的问题,提出一种双屈曲梁负刚度单元结构及其刚度调节方法。基于双稳态屈曲梁结构的确定边界条件和载荷条件,推导屈曲梁的平衡方程,求解该方程的解析解和特征方程,进一步分析屈曲梁的稳态模式和跳跃模式。基于梁微分解析解,结合能量守恒定律,获得双稳态屈曲梁的刚度表达式。在此基础上分析轴向力和屈曲梁的几何参数对于屈曲梁刚度的影响,建立双稳态屈曲梁准零刚度隔振系统动力学模型,通过能量法获得该系统的传递函数,并对屈曲梁进行有限元仿真分析,验证双屈曲梁单元结构在特定位置具备负刚度特性,为后续隔振系统刚度调节提供理论依据。针对特定频率的冲击型扰动抑制问题,提出基于动力吸振原理的隔微振方法。该方法采用基于音圈电机和压电陶瓷叠堆的复合型执行器作为隔振系统主动作动器,有效利用压电陶瓷附加刚度,使其与洛伦兹电机动子质量组成动力吸振结构,利用其特有的反共振频率对系统内部惯性力产生的特定频带振动进行抑制。建立了隔振单元的动力学模型,分析了负载、复合型执行器等参数对反共振频率的影响,并通过仿真验证了隔振单元反共振频率特性,为特定频率冲击型扰动抑制问题提供了一种解决思路。针对隔振系统对不确定性参数的自适应性的问题,提出一种期望补偿自适应鲁棒控制方法,以期提高系统对环境振动、负载直接扰动的抑制能力。该方法一方面能够良好估计系统不确定性参数,另一方面能够提升系统对负载直接扰动的抑制能力,该控制策略还引入期望补偿来减少计算时间和测量噪声的影响,能有效缩短系统稳定时间。搭建实验系统,对本文提出的双屈曲梁负刚度调整结构、基于动力吸振原理的隔振方法、期望补偿自适应鲁棒控制方法进行实验验证。搭建双稳态屈曲梁负刚度特性验证平台,该结构在特定位置具有负刚度特性进行验证;搭建复合型执行器验证平台,通过速度传感器测量环境和负载的振动信号。为了使速度信号测量带宽满足隔振系统要求,通过零极点补偿方法对传感器测量频带进行扩展。使用型脉冲锤撞击基座产生外部振动,获得系统传递率曲线,验证系统的反共振频率特性,并通过对平台施加特定频率正弦激励信号验证系统对该频率振动信号的抑制作用。对期望补偿自适应鲁棒控制方法进行验证,通过与确定性鲁棒控制、自适应控制的对比实验,验证该方法对环境振动、负载直接扰动的抑制效果。