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采用压电材料作为传感器和驱动器对智能结构振动主动控制进行研究,基于机电耦合的压电智能结构传感和驱动方程,将振动控制动力学方程变换到模态空间对方程进行解耦。通过计算结构最大应变,确定压电元件的最佳粘贴位置。考虑到系统过程噪声和量测噪声的影响,设计Kalman滤波器,采用基于线性二次型高斯(LQG)最优控制的独立模态空间控制方法对压电智能结构的振动进行控制。最后以压电智能悬臂梁为例进行控制仿真,验证了此方法的有效性。 相似文献
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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
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压电结构振动控制及压电片位置优化的遗传算法 总被引:1,自引:0,他引:1
由压电层合结构有限元动力方程,进一步推导了压电智能结构的振动控制方程。采用三维八节点实体耦合单元模拟压电致动器/感应器,运用ANSYS参数化语言(APDL)建立了压电智能结构的有限元模型,并进行模态分析。以零一最优问题来描述致动器/感应器的位置优化问题,并用遗传算法(GA)求解。以压电智能悬背梁为数值算例研究了瞬时荷载作用比例反馈控制下,最优位置和一般位置配置致动器/感应器时智能结构的控制效果。并进一步研究了简谐荷载作用下系统的控制效果,验证了本文方法的正确性。 相似文献
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压电材料因其变形精度高、反应速度快、易于制作成小型化元件已经被广泛应用于精密驱动、振动控制、精确定位等领域。改变压电智能结构中压电元器件的位置、大小、形状等参数能够有效地改善系统的力学性能,因而吸引了许多学者和工程师的关注和研究。拓扑优化作为有效的优化工具,已经成功应用于压电智能结构的优化设计中。本文首先阐述了压电智能结构拓扑优化的背景和意义,简要回顾了压电智能结构主动控制及分析方法,并综述了面向结构静变形控制的压电智能结构优化、面向振动控制的压电智能结构优化、压电俘能器的设计与优化等三个方面的研究进展。最后,简单归纳压电智能结构拓扑优化研究中值得关注的几个问题。 相似文献
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压电材料因其变形精度高、反应速度快、易于制作成小型化元件已经被广泛应用于精密驱动、振动控制、精确定位等领域。改变压电智能结构中压电元器件的位置、大小、形状等参数能够有效地改善系统的力学性能,因而吸引了许多学者和工程师的关注和研究。拓扑优化作为有效的优化工具,已经成功应用于压电智能结构的优化设计中。本文首先阐述了压电智能结构拓扑优化的背景和意义,简要回顾了压电智能结构主动控制及分析方法,并综述了面向结构静变形控制的压电智能结构优化、面向振动控制的压电智能结构优化、压电俘能器的设计与优化等三个方面的研究进展。最后,简单归纳压电智能结构拓扑优化研究中值得关注的几个问题。 相似文献
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压电复合材料层合板自适应结构的振动控制 总被引:10,自引:0,他引:10
本文针对板壳型自适应结构,研究了压电材料作为作动器的自适应结构的振动控制。利用四节点压电复合材料层合板单元进行自适应结构的有限元动力分析;采用模态控制方法,将结构的各阶模态的阻尼比作为控制目标,并以此计算出各压电片的控制电压,达到控制结构振动的目的。算例给出了数值计算的结果。 相似文献
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智能结构有限元动力模型的建立及主动振动控制和抑制 总被引:5,自引:1,他引:4
采用一种新的压电板单元,建立了含有分布压电传感元件和执行元件结构(智能结构)的有限元动力模型。利用两种反馈控制律,研究了智能结构振动控制与抑制的问题,并提出了智能结构主动振动控制和抑制的一种方法。最后,提供了数值示例,说明本文提出方法的应用。 相似文献
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基于神经网络的结构变形估计和形状控制 总被引:6,自引:0,他引:6
准确的变形估计是智能结构形状控制的前提。本文基于人工神经网络(ANN)方法设计了智能桁架结构的变形估计器和形状控制器,根据结构系统有限数目的测量值可以估计结构变形并用于形状控制。该方法同时适于处理结构非线性问题。算例表明方法的可行性与有效性。 相似文献
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A method for the selection of sensor and actuator locations 总被引:1,自引:0,他引:1
A new and efficient technique for determining optimal locations of sensors and actuators of intelligent structures is presented.
The optimization of sensor and actuator locations is based on the 1st order singular value perturbations of observability
and controllability. Using this method the optimal placements of sensors and actuators of the intelligent structurer can be
selected. Two numerical examples are given to demonstrate the applications of the method. The impulse responses of structures
due to different locations of actuators with the same control law are analyzed in detail.
The project supported by the National Natural Science Foundation of China and the Mechanical Technique Development Foundation
of China 相似文献
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