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基于能量准则的板振动控制的LQR法 总被引:3,自引:1,他引:3
针对压电层合结构振动的主动控制问题,为了优化控制效果,本文基于现代控制理论提出了选用结构振动能量和控制信号能量作为控制目标函数的LQR法。首先,按能量准则推导了控制目标函数中权系数矩阵(Q矩阵和R矩阵)的理论计算公式,为权系数矩阵的选取提供了一定的理论依据。然后,运用该算法,分析了压电层合板受到初始位移激励和冲击载荷作用下的控制过程,用Matlab进行系统仿真,得到了板中心点的位移和控制电压大小随时间变化的曲线。数值模拟的结果表明,该方法能达到更有效控制结构振动和减小控制能量消耗的目的,与一般的LQR控制方法相比,能满足系统多方面的设计要求且控制效果更优,从而验证了该LQR方法运用到结构振动主动控制中的可行性。 相似文献
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密频模态滤波器的实现及其在智能结构中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
针对空间智能桁架密频结构,提出了一种适应性较好的模态滤波器的实现方法,基于模态滤波器和分时共享充分利用作动器的思想,采用独立模态空间控制方法,实现了空间智能桁架结构的振动主动控制。仿真结构表明了这种控制策略的有效性。 相似文献
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将模糊逻辑与学习控制的基本思想相结合,根据控制系统的动态输出特性,采用模糊控制对学习控制律中的参数进行实时校正,实现系统的动态学习过程,提出了一种适用于压电智能结构振动控制的模糊自学控制方法FSLC(FuzzySelf-LearningContr01)。分别采用三维8节点实体单元(Solid45)和耦合单元模拟主结构和压电致动器/传感器,基于ANSYS参数化语言编写了压电智能结构振动控制分析的有限元程序。通过数值仿真证明了模糊自学习控制方法能有效控制压电结构的振动,并提高了自学习控制的收敛速度和获得了很好的控制效果。 相似文献
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基于改进遗传算法主动柔性结构压电元件位置优化 总被引:2,自引:1,他引:1
基于改进的遗传算法提出了一种解决多压电片布置在柔性结构上以实现振动主动控制的有效方法.本文采用D优化设计准则,即把Fisher信息矩阵行列式最大值作为目标函数的一种优化方法.通过对结构模态振型和动力特性的研究,使用一种简单的方法将所选择的低阶模态振型转化为归一化形式,最后通过结构模态振型可确定压电片最优位置.为了达到更好的振动控制效果,压电片布置在结构模态应变最大位置处.当在结构不同位置上布置压电片时,结构各阶模态振型也将随之发生不同程度的变化.本文建立了ANSYS软件和遗传算法的接口来实现对结构的模态重分析,从而提取各阶模态振型. 相似文献
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一类非线性振动的智能主动控制方法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文提出一种基于人工神经网络的振动主动控制方法,基于这种方法的主动控制系统由神经网络辨识器和神经网络控制器两部分组成,可对一类动特性与外界干扰均未知的任意非线性振动系统实施有效的控制,进而为实现智能振动主控制开辟了新的途径。 相似文献
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Spacesmictures,aircraftstrUctures,satellitesandsoonarerequiredtobelightinweightduetotherequirementofoperation.TheyarealsolightlydampedbecauseofthelowinternaldampingofthematerialsusedintheirconstrUction.Thus,theywillgeneraiClargeamplitudevibration,whichmayreducetheprecisionofoperationandaffectthePerformanceofoperation.Itisessentialtousesuitablecontrolsystemtocontrolthevibrationofsimctures.Sincethesesmicturesaredistributedparametersystemshavinganinfinitesetofvibrationmodes,thecontrolsystemwith… 相似文献
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机敏柔性梁的振动主动控制 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了用于机敏结构中振动主动控制的仿人控制算法,对压电阻尼技术进行了理论和实验研究,给出了传感器,执行器和受控结构之间的关系,用PZT作执行元件实现了柔性梁振动主动控制系统,给出了实验结果。 相似文献
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In this paper, a nonlinear and coupled constitutive model for giant magnetostrictive materials(GMM) is employed to predict the active vibration suppression process of cantilever laminated composite plate with GMM layers. The nonlinear and coupled constitutive model has great advantages in demonstrating the inherent and complicated nonlinearities of GMM in response to applied magnetic field under variable bias conditions(pre-stress and bias magnetic field).The Hamilton principle is used to derive the nonlinear and coupled governing differential equation for a cantilever laminated composite plate with GMM layers. The derived equation is handled by the finite element method(FEM) in space domain, and solved with Newmark method and an iteration process in time domain. The numerical simulation results indicate that the proposed active control system by embedding GMM layers in cantilever laminated composite plate can efficiently suppress vibrations under variable bias conditions. The effects of embedded placement of GMM layers and control gain on vibration suppression are discussed respectively in detail. 相似文献
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在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一, 组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变, 给结构主动控制任务带来了新的挑战. 针对这一问题, 提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法. 首先, 建立不同类别组装模块的基础模型库, 以用于后续直接调用; 然后, 定义模块的邻接关系矩阵以描述在轨组装过程中空间结构的变化, 并根据在轨组装任务特点, 设计了面向分布式控制的智能组件结构形式; 在有限元建模方法的基础上提出"节点自由度加载"方法, 利用模块的基础模型库与邻接关系矩阵, 分别建立智能组件和空间结构整体的动力学模型, 该模型可随组装的进行同步自适应更新; 最后, 以在轨组装桁架结构为例, 给出组装碰撞冲击下动力学建模与分布式主动控制数值仿真. 结果表明, 在轨组装过程中桁架结构整体的动力学特性有明显的变化, 主动控制非常必要; 基于提出的建模方法, 可高效地建立构型多样的在轨组装空间结构动力学模型; 智能组件的动力学模型在组装过程中可进一步根据邻接关系矩阵限定更新范围, 适用于在轨组装过程中的分布式主动控制系统设计. 相似文献
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A nonlinear combined structure consisted of isolator and absorber with time-delayed coupling active control is proposed in this study, whose vibration suppression effectiveness and control mechanism are investigated. The mathematical model of the combined structure is obtained and stability analysis for different structural parameters and time delay are firstly carried out, which provides a general guideline for the ranges of active control parameters. Then the combined effect of nonlinearity and time delay on vibration suppression and energy transfer is discussed in details based on the analysis of control mechanism by the method of multiple scales. Since the time-delayed nonlinear absorber can induce internal resonance between different modes, the vibration energy at low frequencies can be transferred to high frequency mode and the vibration of the fundamental frequency range is thus suppressed. This paper provides a novel application of internal resonance in vibration suppression of an Absorber–Isolator-Combined structure. 相似文献