共查询到19条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
2.
3.
采用自适应结构的原理和方法,对压电元件用于挠性结构振动的一些问题进行了探讨。对压电驱动器与匹配关系进行了理论分析,对模态传感/驱动器在挠性悬臂板结构中的布置方案进行了优化设计,并进行了结构的振动控制实践,从而验证了方法的有效性。 相似文献
4.
5.
6.
7.
智能结构以主动元件为传感器和驱动器,根据结构的动态响应和控制要求,自适应地改变结构的动态性能,实现结构特性的自调节功能,以增强结构适应于外界环境变化的能力.结构振动主动控制方法中常用的模态空间控制方法,就是将系统方程转化到模态坐标下,从而得到内部解耦的以模态坐标表示的方程组,然后根据一定的控制方法,计算出模态控制力,实现实时控制.该方法计算简单,效率高,能满足实时控制的需要.本文根据一个三层智能结构主动控制实验,介绍了耦合模态控制理论及实现方法,设计并阐述了压电主元杆件的工作原理,根据Riccati方程得到了主元杆件的最优布置.通过对实验数据运用五点滑动平均平滑法进行处理分析及频谱分析可以看到,智能结构通过主动控制,对相应的控制模态位移及加速度有很大的抑制作用,对应的模态阻尼系数得到了不同程度的提高. 相似文献
8.
9.
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
10.
智能板模态传感与控制的数值分析 总被引:5,自引:0,他引:5
智能结构技术对空间大型柔性结构 振动控制问题具有重要意义,采用独立模态空间控制技术对压电智能板进行主动振动控制是一种常用方法,以前对这一问题的研究仅限于解析的方法,本文采用有限单元法,设计了新的压电模态传感器与致动器,该方法能够适用于形状及边界条件较为复杂的智能板,算例分析证明了该方法的正确性。 相似文献
11.
12.
弹性板振动的多模态主动控制 总被引:2,自引:0,他引:2
采用多对压电片对板振动的多阶模态进行主动控制。为了改善结构振动控制的效果,本文对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控制算法作了初步研究。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,在研究了单对压电片进行振动主动控制的基础上.本文深入分析了压电层合板振动的多阶模态控制的问题,用Matlab进行系统仿真,得到了压电层合板受到初始位移激励下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.进一步验证了该方法能达到有效控制结构振动和减小控制能量消耗的目的。 相似文献
13.
压电智能环形板的主动控制 总被引:1,自引:0,他引:1
对在不同位置粘有任意多组压电传感器和压电执行器的轴对称弹性环形薄板的振动控制进行了研究.根据压电执行元件的等效作用量得到了压电智能环板的振动控制方程和传感方程,再利用分离变量法以及由传感器测得的电量和作用在执行器上电压之间的控制模式得到振动方程的全解.实行了对整体结构的主动控制.对不同的压电片布置进行了数值计算.结果表明:当离散分布压电元件布置越密,振动衰减的效果越佳 相似文献
14.
Active control of structural acoustic pressure in a rectangular cavity using piezoelectric actuators
《European Journal of Mechanics - A/Solids》2001,20(4):573-583
Active control of structural acoustic pressure in a rectangular cavity with a flexible beam is simulated numerically. The wave equation of the acoustic pressure and the equation of motion of the beam are approximated via the series expansions, and is then expressed in state space form. The control of structural acoustic pressure and vibration of the beam was implemented by applying the optimal voltage on piezoelectric actuators through an LQR controller. Two cases of different external forces acting on the piezoelectric laminated beam are illustrated. Results demonstrate that such a control system can efficiently reduce the structural acoustic pressure. 相似文献
15.
利用压电材料固有的正,逆压电效应可以对结构变形和振动进行控制。与外加电场与极化方向平行于板厚度的压电材料的拉伸作动机制相比,外加电场与极化方向垂直的压电材料的剪切作动机制可以在作动器内产生较小的应力,从而降低作动器边界产生分层破坏的危险。本文对于压电材料的剪切作动机制进行研究,应用三阶剪切变形理论建立带剪切型压电激励器的智能层合板模型。采用哈密顿原理导出带剪切型压电激励器的层合板的控制方程。采用空间法得到了各种边界条件组合条件下板的解析解。数值算例对一三层板采用高阶和一阶剪切变形理论进行计算,结果表明两种理论所得的变形曲线很相似。但对于厚度剪切型激励器而言,由于激励器是引起板的剪切变形,而高阶剪切变形理论比一阶剪切变形理论能更好地反映结构的剪切应变能,因此高阶剪切变形理论可以提供板变形的更为精确的解。因此,对于厚度剪切型激励器,剪切变形理论的选取对于板变形结果的好坏有重要的作用。 相似文献
16.
压电作动器可以把电能转换成机械能,在结构主动振动控制中具有应用背景. 由于压电作动器的布局对振动控制效果影响很大,因此作动器布局优化一直是结构控制研究的关键之一. 为了提高压电结构控制能量的利用效率,本文提出了以提高结构可控性为目标的压电作动器的拓扑优化方法. 基于经典层合板理论对压电结构进行了有限元建模,并采用模态叠加法将动力控制方程映射到模态空间,推导了基于控制矩阵奇异值的可控性指标. 优化模型中,选取可控性指标指数形式为目标函数,将设计变量定义为作动器单元的相对密度,并基于人工密度惩罚模型构造了压电系数惩罚模型,给出了基于控制矩阵奇异值的可控性指标关于设计变量的灵敏度分析方法. 优化问题采用基于梯度的数学规划法求解. 数值算例验证了灵敏度分析方法和优化模型的有效性,并讨论了主要因素对优化结果的影响. 相似文献
17.
《International Journal of Solids and Structures》2002,39(8):2257-2279
A theoretical framework for analyzing low-energy impacts of laminated shells with active and sensory piezoelectric layers is presented, including impactor dynamics and contact law. The formulation encompasses a coupled piezoelectric shell theory mixing first order shear displacement assumptions and layerwise variation of electric potential. An exact in-plane Ritz solution for the impact of open cylindrical piezoelectric–composite shells is developed and solved numerically using an explicit time integration scheme. The active impact control problem of adaptive cylindrical shells with distributed curved piezoelectric actuators is addressed. The cases of optimized state feedback controllers and output feedback controllers using piezoelectric sensors are analyzed. Numerical results quantify the impact response of cylindrical shells of various curvatures including the signal of curved piezoelectric sensors. Additional numerical studies quantify the impact response of adaptive cylindrical panels and investigate the feasibility of actively reducing the impact force. 相似文献
18.
19.
压电层合板结构振动控制的有限元法 总被引:11,自引:0,他引:11
利用有限元方法模拟压电结构的振动控制,从Hamilton理论出发推导出具有压电传感器及激励器的层合板的电耦合动力方程,应用Lyapunov及负速度反馈控制算来实现振动的控制。 相似文献