大跨空间结构动力响应模糊控制

针对大跨空间结构动力灾变主动控制问题,设计了一种超磁致伸缩作动器.介绍了主动控制系统的工作原理,并建立了受控系统的空间状态方程,采用遗传算法对大跨空间结构主动控制作动器的布置位置进行了优化设计.分析了模糊控制系统的基本结构及模糊控制器的制作原理和方法,并设计了标准模糊控制器.应用MATLAB软件对大跨空间网架结构振动进行了模糊控制分析,结果表明,超磁致伸缩作动器具有良好的作动效应,利用遗传算法有效地提高了主动控制优化设计效率,同时实现了对结构的整体优化,模糊控制能够有效地降低大跨空间结构的振动反应,是一种较好的结构振动控制方法.     

采用主动悬置的汽车动力总成振动模糊控制

介绍了采用压电叠堆作动器的汽车动力总成主动悬置,分析了隔振系统的数学模型,采用参数自整定的模糊PID控制方法对控制系统进行了仿真研究,结果表明采用主动悬置的汽车动力总成振动模糊控制方法能有效地减小动力总成振动对车身的影响.     

基于最小控制合成自适应算法的曲板结构振动控制研究

采用MCS算法,计算宏纤维复合材料(MFC)作动器经简化后的最优作动力,作用于小型曲板结构上,达到减小曲板结构在外部激励作用下的振动响应的目的。结果表明：MCS算法与MFC作动器组成的控制系统,能使曲板结构的加速度响应减小27%～30%,且无需曲板结构精确的模型参数。对该控制过程进行仿真计算与试验验证,两者相差7.4%,验证了MCS算法的有效性和鲁棒性,为曲面板的振动控制提供了新的控制策略。     

主动控制电致伸缩液压悬置隔振特性仿真

采用电致伸缩材料作为主动控制作动器的智能悬置,利用Matlab软件,并考虑了惯性通道、解耦通道以及电致伸缩作动器的非线性,建立了该悬置的仿真模型。选择滤波后的 x LMS算法作为控制算法,通过仿真计算研究了该悬置的隔振性能。采用查表的办法由控制位移求解控制电压,能有效地避免作动器非线性对系统性能的不良影响。研究结果表明:对系统施加控制后,传递到车身上的振动大大减弱,在6 s内振动力降到未施加主动控制时的3%,20s后降到未施加主动控制时的1%。说明采用主动控制能有效地改善悬置的隔振性能。     

宏纤维复合平板结构的作动方程与试验验证

宏纤维复合材料(MFC)对板壳结构具有很好的治振效果,为了得到更为精确的MFC力电关系及提高MFC的振动控制效果,提出了一种新的MFC复合平板结构作动方程计算方法.在MFC的第1类压电方程基础上,建立了考虑泊松比与MFC薄膜应变对MFC作动力与作动弯矩影响的P1型MFC复合平板结构作动方程,得到了MFC对结构的作动力与作动弯矩.模型计算结果与公认数据进行比较,偏差在5%以内;完成了MFC复合平板结构的振动控制试验,控制前后的加速度仿真结果与试验结果之间的偏差在7.5%以内,表明本文推导的P1型MFC作动方程是适用的,可以用于MFC对平板结构的减振控制仿真计算.     

利用压电陶瓷作动器对柔性悬臂梁正位反馈控制试验

目的 验证压电陶瓷智能传感器和驱动器以及正位反馈控制对柔性结构主动控制的有效性.方法 将压电陶瓷片分别作为传感器和作动器使用,并粘贴于铝制悬臂梁的表面,对其振动反应实施实时控制.试验过程分为2个阶段,第1阶段5 s为启振阶段,通过激励压电陶瓷作动器使结构产生振动;第2阶段为控制阶段.利用压电陶瓷传感器得到的反馈信号,通过正位反馈算法计算出控制信号.驱动压电陶瓷作动器对结构的振动响应进行实时控制.结果 试验得到了模态振动控制与瞬时脉冲振动控制的振动响应曲线,并分别对有控与无控情况进行对比.结论 试验结果证明利用压电陶瓷以及正位反馈控制算法能够有效抑制外界激励下的一阶、二阶模态振动和瞬时脉冲扰动引起的结构振动.     

可调节力机械作动器及其控制算法

主动消振是近年来船舶振动控制领域发展起来的一项新技术．一种用于船舶主动消振的新型可调节力机械作动器已经研制出来,首先介绍了这种机械作动器的工作原理和结构,然后根据主动消振理论,结合机械作动器的实际需要,提出了2种机械作动器最优相位和偏心距的计算方法——调相解析法和动态补偿自寻最优控制算法．应用这2种控制算法控制机械作动器进行船舶主动消振仿真试验的结果证明了它们的可行性和实用性．该机械作动器对船舶振动具有良好的控制效果。     

光电层合抛物薄壳的主动控制

利用光致伸缩作动器的非接触激励特性,对抛物薄壳进行主动控制研究。通过对激励光源的开关控制,实现光致伸缩作动器的伸缩激励特性。基于Membrane简化理论,提出一组满足自由边界条件下的抛物壳模态形状函数,并推导出光电层合抛物薄壳的模态控制方程。将LQR状态相关控制与光源激励策略相结合,确定抛物薄壳的主动控制策略。通过数值仿真得到了光致伸缩作动器输出控制力及抛物壳位移响应曲线。结果表明:光致伸缩作动器可实现对抛物薄壳的主动振动控制,且振动抑制效果明显。     

基于模糊控制的作动器设计研究

研究了一种新型的作动器,其特点是激振频率及振幅可在线跟踪调节,控制系统可自动识别相角差及振动幅值并自动进行调节.模糊控制器可显著地减小船舶的振动,作动器与激振器相角差控制方面首次提出了优化模糊控制算法,与传统模糊控制算法比较,模糊控制规则可根据实际测试结果进行确定,然后由程序进行分段线性优化,提高了相位角差调整的精度,理论分析和仿真结果表明,当系统模型参数发生变化时,该作动器具有良好的特性,对于抵消来自振源的振动具有很好的效果.     

高科技设施的微振动一体化主动控制

针对交通扰动引起高科技设施的微振动环境控制问题，提出了一种一体化主动控制微振动的“安静平台”方案。即在建筑物原来楼层地板上安装减震支持的平台，在平台和楼板间安装主动控制的液压作动器，在对建筑物和液压作动器进行一体化建模的基础上进行控制律设计，通过控制平台的微振动来满足设备对微振动环境的要求。对一安装有“安静平台”的3层楼房模型的微振动响应主动控制进行了仿真研究。结果表明，与微振动通用标准BBN—VC比较，平台的微振动水平可以达到最严格的E级标准。