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主动振动控制中传感/作动元件配置问题的全局优化方法研究 总被引:7,自引:0,他引:7
提出了一种主动振动控制中作动/传感元件位置的复合优化方法,它能有效地解决全局优化配置问题;通过对单点并置问题的优化,证明了该优化方法的有效性,并对多点配置问题也具有一定的参考价值。 相似文献
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建筑结构的SMA被动振动控制方法 总被引:3,自引:0,他引:3
文章根据Robery K等研制的SMA中心牵引型耗能器的基本原理,设计出一种具有自我保护能力的新型耗能器,并建立了对应的力学模型。在此基础上,利用Brinson相变发展的本构模型从热力学第一定律出发建立了耗能器的热力学平衡方程式,为了探讨耗能器在结构中的被动控制效果,文章以三层单跨框架结构为例建立了结构在耗能器作用下的动力学方程式。最后,文章分别对耗能器与框架结构进行了数值仿真计算。结果表明,耗能器的耗能能力随温度的升高而下降,通过温控器的调节或改变相变温度点,可以使耗能器处于最佳耗能状态;SMA耗能丝材愈短,在相同的耗能器行程下,丝材应变愈大,相变发展愈充分,耗能量愈大,但最大应变不能超过材料的最大可恢复应变;SMA耗能器对结构在地震作用下的动力响应具有较显著的抑制作用,位移的峰值衰减率约50%一70%。 相似文献
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振动控制作动器的数目和位置优化设计 总被引:2,自引:0,他引:2
提出一种确定作动器的数目和优化设计作动器位置的方法。以独立模态最优控制方法为基础,将模态控制力和作动器作动力处理为随机变量,建立了模态控制力能量的自相关矩阵和作动器作动力能量的自相关矩阵。进一步通过作动力能量的自相关阵包含的能量确定了作动器的数目,在此基础上,建立了基于控制系统作动力消耗能量最小,优化设计控制系统的作动器最优位置。通过数值算例证明了该方法的有效性。 相似文献
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设计了一个层叠式PVDF压电作动器用于壳结构的振动控制。考虑压电层、粘接层、壳体耦合关系,推导了表面局部粘贴层叠式PVDF压电作动器的圆柱壳的振动控制方程,给出了作动力与压电层和粘接层层数、厚度之间的关系以及作动力与作动器粘贴位置之间的关系。针对一端固定、另一端自由的圆柱壳,进行了振动控制仿真。结果表明层叠式PVDF压电作动器作动力与作动器层数近似成线性关系,增大作动器层数能有效增大作动力,在低控制电压下能显著抑制圆柱壳振动,作动器周向不完全粘贴时,在径向产生的径向作动力对壳体横向振动控制非常有利。说明了层叠式PVDF压电作动器是一种可用于壳体结构振动并具有良好作动效果的作动器。 相似文献
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航天柔性结构振动控制的若干新进展 总被引:100,自引:4,他引:100
围绕航天柔性结构的振动控制,从结构及材料的数学模型、材料及器件、基本理论与方法和一体化振动控制几个方面对一些研究的最新进展进行了介绍.主动控制和被动控制的一体化技术研究是当今航天柔性结构振动控制研究的重点,两种控制方法的结合不仅优点互补,而且提高了控制系统的性能.控制用材料和器件的研究在工程应用的推动下,也取得了较快的发展,并促进了振动控制技术的实用化 相似文献
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伸展臂由于受到空间温度变化和卫星机动动作的影响,不可避免地会产生振动。在阻尼较低的空间环境中,这种振动衰减较慢,影响伸展臂的正常工作。因此,合适的振动控制方法对于伸展臂的正常工作至关重要。本文采用拉绳作为作动器的空间桁架结构伸展臂,研究其作动绳上铰链串联顺序的优化和模型预测控制律的设计,这两部分内容均考虑了作动绳的单边约束和饱和约束。首先,通过ANSYS软件获取结构的模态信息;然后结合系统可控性原理和遗传算法计算出作动绳上铰链串联最优顺序;最后,在数值仿真中,通过设计的控制率对一个由四个单元组成的桁架结构伸展臂的振动控制过程进行仿真分析。结果表明,提出的作动绳串联铰链的方式能够有效抑制伸展臂的振动。 相似文献
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本文采用磁致伸缩作动器进行了主动隔振的研究,分析,试验的结果表明,由于磁致缩材料的伸长率与磁场强度之间的非线性特性,导致了该作动器的输出具有谐波成分,激励激的运动亦可表示为杜芬方程的形式,试验证实,由于非线性的存在,主动振动控制效果受到影响。文中通过对激励源的振动信号进行分析,发现这一运动可能是混沌的。 相似文献
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内模控制及其在机构振动主动控制中的应用 总被引:3,自引:0,他引:3
振动主动控制通常采用最优控制,文中根据柔性机构的特点,采用内模控制策略。内模控制主要适合于具有周期性扰动信号的调节问题和具有周期性参考信号的跟踪问题,它的优点是对控对象参数具有鲁棒性,克服了最优控制需要精确掌握被控对象参数的缺点,文中首先介绍了内模控制的基本原理,然后给出了数值仿真结果,最后将算法应用柔性四连杆机构振动主动控制试验中,试验结果证明了方案的可行性。 相似文献
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带有末端集中质量的双连杆柔性机械臂主动控制 总被引:1,自引:0,他引:1
对带有末端集中质量的双连杆柔性机械臂的主动控制进行了研究,给出系统的动力学方程,采用非线性解耦反馈控制方法分别得出系统大范围运动方程和柔性臂的动力学方程,采用机械臂逆动力学方法和LQR方法分别设计大范围运动控制律和压电作动器控制律.仿真结果显示,本文控制方法能够有效地进行机械臂的轨迹跟踪,柔性臂的弹性振动可以得到有效抑制. 相似文献
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支架振动的主动控制研究 总被引:1,自引:1,他引:1
利用压电材料的机电耦合特性,采用数值分析和实验相结合的方法研究了压电材料对支架的振动控制。利用Hamilton原理,采用速度反馈,并考虑压电材料的机电耦合效应推导了振动主动控制有限元方程,分析了不同约束,不同压电片布置情况下支架的振动控制,实现了压电片的优化布置,同时用实验验证了数值分析的正确性。 相似文献
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SMA纤维复合材料梁振动半主动控制 总被引:1,自引:0,他引:1
分析了一类形状记忆合金(SMA)纤维混杂层合粱用于振动控制的动力学模型和作用机理.采用多胞模型、形状记忆合金一维本构关系分析方法,同时考虑横向剪切的影响,建立了层合梁的数学模型.半主动控制是通过改变受控结构的参数来减小结构振动的响应.根据开关控制原理确定可变刚度系统的控制律,进行SMA纤维混杂层合粱的半主动控制的数值仿真.结果表明,将半主动控制应用于梁的振动控制是一种有效的方法. 相似文献
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扁壳结构的弯曲与扭转振动控制对该类结构的应用具有重要意义。本文采用不影响壳体结构的粗压电纤维复合材料(MFC)作动器对其弯曲与扭转振动进行主动控制。建立局部表面粘贴MFC作动器的开口圆柱扁壳的动力学解析模型,得到了作动力和作动力矩的解析表达式,分析了扁壳结构上MFC作动器在弯曲与扭转振动控制中的作动机理。针对一开口碳纤维圆柱扁壳,设计了模糊PD控制器,开展了定频与随机激励下壳体弯曲与扭转振动控制试验,并与传统PD控制试验效果进行了对比。结果表明:MFC作动器在壳体弯曲和扭转振动控制方面作动能力突出;模糊PD控制器的控制效果优于传统PD控制器的控制效果。 相似文献
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旋转运动柔性梁的时滞主动控制实验研究 总被引:8,自引:0,他引:8
对旋转运动柔性梁的时滞主动控制进行实验研究,验证时滞反馈控制的有效性. 实验中采用交流伺服电机带动柔性梁旋转运动,柔性梁上粘贴有压电作动器,用于控制梁的弹性振动. 实验研究考虑如下3种情况:(1)仅使用电机扭矩进行控制,电机扭矩存在时滞;(2)使用电机扭矩和压电作动器同时控制,仅压电作动器存在时滞;(3)使用电机扭矩和压电作动器同时控制,电机和压电作动器存在不同的时滞量. 重点通过实验验证时滞反馈控制的可行性和有效性. 相似文献