检索结果-南通市图书馆

压电与声光 2011年第4期33卷 578-581页

作者：杨明刚贾艳丽淮安信息职业技术学院电子工程系江苏淮安223003

在结构的振动主动控制中,采用自感知执行器能减小结构的质量和体积,真正实现同位控制。设计了一种基于时分复用解耦系统的压电自感知执行器,使压电元件在传感时隙内作为测量振动的传感器,在执行时隙内作为控制振动的执行器,在放电时隙... 详细信息

在结构的振动主动控制中,采用自感知执行器能减小结构的质量和体积,真正实现同位控制。设计了一种基于时分复用解耦系统的压电自感知执行器,使压电元件在传感时隙内作为测量振动的传感器,在执行时隙内作为控制振动的执行器,在放电时隙内释放积累的驱动电荷。设计了开关时序脉冲用于控制3个时隙的切换。基于LabVIEW软件平台,采用正位置反馈控制算法,将时分复用结构的压电自感知执行器用于悬臂梁1阶模态的振动主动控制,实验结果表明达到了良好的控制效果。

关键词：自感知执行器时分复用 LabVIEW 正位置反馈控制悬臂梁

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大型柔性卫星姿态控制与振动抑制方法研究

大型柔性卫星姿态控制与振动抑制方法研究

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作者：李振虎大连理工大学

学位级别：硕士

卫星姿态控制是指获取并保持卫星在太空定向的技术,即获取并保持卫星相对于某个参考坐标系的姿态。卫星在轨飞行任务期间,要求它以一定的姿态规律变化,包括要求卫星姿态指向地球、星体或任何目标,或者按一定规律改变姿态。由于存在外干... 详细信息

卫星姿态控制是指获取并保持卫星在太空定向的技术,即获取并保持卫星相对于某个参考坐标系的姿态。卫星在轨飞行任务期间,要求它以一定的姿态规律变化,包括要求卫星姿态指向地球、星体或任何目标,或者按一定规律改变姿态。由于存在外干扰力矩,卫星的姿态可能发生漂移,为此需要对它进行姿态稳定和控制。由于现在广泛使用的比例微分(PD)控制器不能达到精确控制的目的,我们研究了几种比较先进的控制器。所选取的控制器包括线性二次(LQ)控制器、H∞控制器以及终端控制器。设计这些控制器都需要求解一个或一组矩阵微分方程组,即Riccati微分方程及其伴随方程,本文研究了用生成函数法求解这些方程,并从理论上证明了用生成函数方法构成的Riccati方程的解与用变换法得到的解是等价的。用上述控制器对一个刚性卫星进行仿真计算,其结果显示先进控制器相对PD控制器能显著提高姿态的控制精度,且所需控制时间大大降低。随着技术的发展,卫星的结构日趋复杂,尺寸越来越大,必须考虑其柔性性质,即必须考虑结构的振动以及对卫星姿态的影响,同时天线等卫星的结构本身必须进行振动控制,以满足快速精确指向控制,因此有必要研究结构主动控制技术,即振动抑制技术。本论文讨论了全柔性卫星的姿态控制,首先我们选用自适应动态输出反馈姿态控制器,仿真结果显示在这种单一控制器作用下,姿态能得到很好的控制,但卫星的振动模态不易稳定。为此,本论文研究了用压电材料作为作动器并采用正位置反馈(PPF)控制器对梁结构的振动抑制以检验控制器的有效性,结果显示PPF能很好地控制梁的振动。最后,本论文提出了将自适应动态输出反馈姿态控制器和PPF控制器组合的复合控制器,对同一卫星动力学模型的仿真计算结果显示,这种复合控制器能在控制姿态的同时达到振动抑制的目的。

关键词：卫星姿态控制振动抑制 LQ终端控制器正位置反馈控制复合控制

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月球探测器悬停控制与振动抑制研究

月球探测器悬停控制与振动抑制研究

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作者：李志刚哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

悬停阶段是月球探测器软着陆过程中重要的一步。在这个阶段,探测器会对着陆区域进行拍摄扫描,确认是否适合着陆,如果不适合则需要水平机动寻找下一个着陆区域。考虑到燃料的消耗和外界不确定性,需要探测器能快速地达到悬停稳定状态,这... 详细信息

悬停阶段是月球探测器软着陆过程中重要的一步。在这个阶段,探测器会对着陆区域进行拍摄扫描,确认是否适合着陆,如果不适合则需要水平机动寻找下一个着陆区域。考虑到燃料的消耗和外界不确定性,需要探测器能快速地达到悬停稳定状态,这就对探测器悬停姿态控制系统的设计提出了更高的要求,同时考虑挠性部件如太阳能帆板振动对探测器姿态的影响,也对挠性部件的振动抑制提出了要求。本文基于带有挠性部件的探测器模型,在小角度机动情况下,对滚转通道姿态机动过程建立了探测器动力学模型。在动力学模型的基础上运用变结构控制方法设计了姿态控制系统,考虑挠性部件振动与中心刚体转动耦合作用的情况下,探测器也能快速机动到目标角度,且基本没有超调;即使在较大外界干扰下,姿态角依然能快速达到稳定状态,超调也比较小,且到达稳态后保持很小的波动。在探测器转动以及外界扰动的影响下,挠性部件如太阳能帆板以及连杆在姿态调整完毕后会持续振动,本文采用正位置反馈控制方法(PPF)通过压电作动器对挠性部件的振动进行了抑制,结果显示挠性部件的各阶模态振动衰减很快,说明了抑制振动效果明显。为了减少系统的复杂性,利用正位置反馈控制对前两阶弯曲模态进行了主动振动抑制设计,同时通过分流阻尼方法对第三阶模态进行振动抑制,达到主被动联合控制的目的。至此,对于探测器悬停阶段的姿态控制和振动抑制达到了较为理想的效果,满足后续光学设备成像或者进行悬停保持的要求,可以为未来探测器的悬停段系统设计提供一定的参考。

关键词：月球探测器悬停控制振动抑制压电材料正位置反馈控制

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负虚控制在激光指向稳定系统中的应用

负虚控制在激光指向稳定系统中的应用

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作者：岳源北京理工大学

学位级别：硕士

激光束稳定技术被广泛地应用于飞行器的目标定位、监视和自由空间激光通信等领域。但由于环境中动态干扰的影响,如温度变化、大气湍流、以及各种原因引起的机械振动等,制约了激光指向稳定精度的进一步提高。Quanser公司的激光指向稳定... 详细信息

激光束稳定技术被广泛地应用于飞行器的目标定位、监视和自由空间激光通信等领域。但由于环境中动态干扰的影响,如温度变化、大气湍流、以及各种原因引起的机械振动等,制约了激光指向稳定精度的进一步提高。Quanser公司的激光指向稳定平台采用了单轴快速反光镜、音圈电机和位置传感器等来模拟激光指向稳定过程。近年来研究表明,这一系统满足具有积分环节的负虚系统特性。本文以该激光指向稳定系统为研究对象,研究基于负虚理论的抗干扰控制方法,主要内容如下:首先,介绍了负虚系统概念和两种负虚系统的控制方法—正位置反馈和积分谐振控制,简要概述了激光指向稳定平台的工作原理,并对系统模型满足带有积分环节的负虚特性进行了分析。接着,设计了一种改进正位置反馈控制器,根据负虚稳定性定理和正位置反馈原理推导了系统以最小增益达到最大阻尼的控制器参数约束条件,在此条件下优化控制器参数以满足系统极点配置要求,之后通过仿真实验,对比PID控制器,验证了该方法在激光指向稳定系统中的干扰抑制效果。最后,设计了一种改进积分谐振控制器,根据负虚稳定性定理和积分谐振控制得到了参数鲁棒稳定性范围,在此基础上化控制器参数进行极点配置,通过仿真与PID控制进行比较,验证了该方法的抗干扰有效性。

关键词：负虚系统激光指向稳定正位置反馈控制积分谐振控制

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自适应滑膜控制/李亚普诺夫控制的混合控制方法抑制挠性航天器的颤振

自适应滑膜控制/李亚普诺夫控制的混合控制方法抑制挠性航天器的...

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第十五届北方七省、市、区力学学术会议

作者：宋晓娟岳宝增邓明乐北京理工大学宇航学院

主要研究对挠性航天器颤振抑制控制的问题。引起颤振的主要因素是在日月交替时,太阳光压的骤然改变引起温度剧烈变化对太阳帆板的影响。首先利用拉格朗日方程建立系统的动力学及运动学方程,给出了在两种载荷作用下系统的动力学响应曲线... 详细信息

主要研究对挠性航天器颤振抑制控制的问题。引起颤振的主要因素是在日月交替时,太阳光压的骤然改变引起温度剧烈变化对太阳帆板的影响。首先利用拉格朗日方程建立系统的动力学及运动学方程,给出了在两种载荷作用下系统的动力学响应曲线,随后提出一种利用自适应滑膜控制及智能压电材料正位置反馈控制的混合控制方法,来达到抑制挠性航天器颤振的目的。

关键词：自适应滑膜控制正位置反馈控制挠性航天器热颤振

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