轴向运动变长度悬臂梁的振动控制

研究具有轴向运动速度、变长度悬臂梁的横向振动控制,提出了两种主动控制方案.采用Hamilton原理得到了端部带主动振子或跨内含有主动控制力的轴向运动悬臂梁的振动方程和边界条件.运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程.运用LQR法设计了主动振子和主动力的控制器,其中采用加权系数法选择Q,R矩阵.用数值计算仿真了两种控制方案的效果.结果表明采用主动振子或主动力都能够有效地控制轴向运动悬臂梁的横向振动.在相同的初始条件下,主动力控制的效果比主动振子要好,但主动振子的物理可实现性要优于主动力.     

多输入多输出冲击振动试验研究

基于多输入多输出线性系统控制理论,提出了通过时频转换求取多个振动台输入的方法,并用MATLAB对算法进行了数值仿真.在悬臂梁上进行双振动台冲击振动模拟试验,用LabVIEW编写控制软件驱动PXI总线仪器实现输入信号的发生及响应信号的采集、分析与处理.试验结果表明.被控两点的输出加速度信号满足了预定要求,从而验证了本文方法在工程应用中的有效性.     

柔性结构振动跟踪控制H∞混合灵敏度法

基于H∞混合灵敏度控制算法,提出了一种将H∞混合灵敏度控制应用于高阶柔性结构振动跟踪控制的加权函数选择方法.该方法能够快速地使输出信号跟踪到参考信号.首先,建立了振动系统的多输入多输出跟踪控制模型;然后选择合适的性能加权函数和限幅加权函数,引入了模型的不确定性扰动,给出了一种针对高阶柔性控制系统的加权函数选择方法,利用混合灵敏度H∞控制设计方法,将鲁棒反馈控制器设计转化为标准H∞控制问题求解;最后,以一悬臂梁为研究对象,完成了两输入两输出结构振动控制的控制器设计和算法仿真.仿真结果表明,针对高阶柔性结构系统设计的控制器,在保证稳定性的前提下,输出信号对参考信号的跟踪结果满足了预定指标要求.     

双振动台随机振动H∞双自由度综合控制研究

摘要：在不考虑互谱的情况下,提出了一种双振动台随机振动控制试验的H∞双自由度控制新方法。研究了基于Η∞控制理论的双振动台解耦控制方法,应用Η∞双自由度控制方法进行双振动台随机振动控制。用一悬臂梁模型进行数值仿真验证,仿真结果表明在20~2000Hz频率范围内,利用Η∞双自由度控制方法设计的控制器,能使输出控制谱和参考谱的自谱密度误差控制在±1dB以内,完全符合双振动台设计的控制要求。同时试验结果表明该方法可实现综合控制的所有要求,各项控制精度均满足实际工程要求。     

随机振动功率谱的H_∞双自由度跟踪控制研究

在不考虑互谱的情况下,提出了一种双振动台随机振动控制试验的H∞双自由度控制新方法,能够快速平稳地使控制谱得到收敛,并满足参考谱的要求。研究了基于Η∞控制理论的双振动台解耦控制方法,应用Η∞双自由度控制方法进行双振动台随机振动控制。首先,对于原高阶模型系统进行模型降阶处理,针对降阶系统进行回路整形设计。其次,根据截去振动系统高阶模态的降阶P系统设计Η∞控制器,引入了模型的不确定性扰动。最后,用一悬臂梁模型进行数值仿真验证,仿真结果表明在20~2 000 H z频率范围内,利用Η∞双自由度控制方法设计的控制器,能使输出控制谱与设定参考谱的自谱密度误差控制在±1 dB以内,完全符合双振动台设计的控制要求。