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基于分时复用压电自感知执行器的悬臂梁振动主动控制研究

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振动与冲击 2009年第10期28卷 150-153页

作者：董维杰贾艳丽杨明刚大连理工大学电子与信息工程学院大连116024 淮安信息职业技术学院电子工程系淮安223003

提出了使压电陶瓷传感器在采样间隔内作执行器、并应用于振动主动控制的方法。一个传感执行周期包含传感时隙、执行时隙和放电时隙,依次进行振动测量、振动控制和释放残留电荷。由时序电路控制三个时隙的切换,论述了时序设计和开关选取... 详细信息

提出了使压电陶瓷传感器在采样间隔内作执行器、并应用于振动主动控制的方法。一个传感执行周期包含传感时隙、执行时隙和放电时隙,依次进行振动测量、振动控制和释放残留电荷。由时序电路控制三个时隙的切换,论述了时序设计和开关选取等技术细节。实验证明了传感功能和执行功能在时间上的切换不影响压电元件的传感效果,执行能力取决于执行时隙与传感执行周期之比。在对悬臂梁进行模态分析的基础上,采用独立模态控制和线性二次型最优控制算法,将分时复用的压电传感器和执行器用于悬臂梁一阶模态的振动主动控制,结果表明控制后悬臂梁的振动衰减时间缩短为控制前的20%。

关键词：分时复用自感知执行器独立模态悬臂梁

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主动约束层阻尼结构振动控制试验研究

应用力学学报 2001年第Z1期18卷 101-105页

作者：郝联盈姚起杭王亚锋中国飞机强度研究所西安710065

基于主动约束层阻尼结构及独立模态振动控制方法 ,利用压电驱动器 /传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构 ,在理论研究的基础上 ,对一悬壁板结构进行了试验研究 ,给出了部分试验研究结果 ,分析总结了主动约束层阻尼结构的主... 详细信息

基于主动约束层阻尼结构及独立模态振动控制方法 ,利用压电驱动器 /传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构 ,在理论研究的基础上 ,对一悬壁板结构进行了试验研究 ,给出了部分试验研究结果 ,分析总结了主动约束层阻尼结构的主要优缺点。

关键词：主动约束层阻尼结构独立模态粘弹性材料

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压电柔性机械臂振动模拟与BP-PID控制

河南理工大学学报（自然科学版） 2022年第1期41卷 107-113页

作者：琚世杰程良彦闫安志河南理工大学土木工程学院河南焦作454000

为了提高柔性臂的控制精度,以悬臂机械臂为研究对象,首先,根据欧拉-伯努利梁模型推导压电柔性机械臂的微分方程,采用ANSYS模拟得到前两阶弯曲振型,为PZT的粘贴位置提供依据;其次,利用现代控制理论得到压电柔性臂系统的状态空间方程,分... 详细信息

为了提高柔性臂的控制精度,以悬臂机械臂为研究对象,首先,根据欧拉-伯努利梁模型推导压电柔性机械臂的微分方程,采用ANSYS模拟得到前两阶弯曲振型,为PZT的粘贴位置提供依据;其次,利用现代控制理论得到压电柔性臂系统的状态空间方程,分别采用PID和BP-PID对柔性臂进行独立模态控制;最后,分别利用两种控制方法对机械臂末端位移进行控制仿真。结果表明,BP-PID控制精度较高,鲁棒性较强,在结构振动控制领域有着较好的应用前景。

关键词：压电柔性机械臂独立模态 BP-PID控制 PID控制

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高速列车车体智能结构减振技术研究

高速列车车体智能结构减振技术研究

作者：陈维通西南交通大学

学位级别：硕士

随着高速铁路技术的发展,对客车的运行平稳性和舒适性要求不断提高。客车平稳性与车体弹性振动密切相关,而随着高速列车车体质量的轻量化,车体的弹性振动问题日益加剧,这势必会降低客车的运行平稳性和舒适性。为了解决这一问题,国内外... 详细信息

随着高速铁路技术的发展,对客车的运行平稳性和舒适性要求不断提高。客车平稳性与车体弹性振动密切相关,而随着高速列车车体质量的轻量化,车体的弹性振动问题日益加剧,这势必会降低客车的运行平稳性和舒适性。为了解决这一问题,国内外科研人员已经做了很多理论和实验研究工作,包括对车体进行约束阻尼处理、变刚度、采取振动被动或主动控制等均取得了丰富的研究成果,但是能具体应用到实际车辆的解决方案还有待继续探索。前人的研究预示,采用压电智能结构进行车体弹性振动主动控制是一种很有应用前景的解决方案。本文在总结前人研究成果的基础上,依据从简到繁的研究思路,首先推导了π型压电堆作动器的输出力矩和控制电压之间的关系;其次,通过悬臂梁验证模型得出了基于压电智能结构实施振动主动控制的基本规律;然后,建立了带压电作动器且.考虑车体弹性效应的高速车辆垂向动力学模型,研究了车体和构架自振频率之间的取值关系;最后,采用基于独立模态的主动控制实现了对车体的弹性振动主动控制仿真。研究了各模态作用下结构的应变情况,得出的结论是：压电作动器应安装在结构的最大应变处,即悬臂梁模型的根部位置和实车模型的车体中部位置。分析了LQR方法对压电悬臂梁的振动控制以及控制参数对控制效果的影响规律,得出的结论是：采用主动控制能有效的控制悬臂梁的弹性振动;R值越小,控制力越大但消耗能量也越大,Q值越大振动幅值衰减越快,R和Q的取值应考虑性能泛函和控制输出力两方面因素来确定。探讨了车体和构架自振频率之间的关系,对比了主动控制前后车体的弹性振动特性变化,得出的结论是：在无控制状态下,为了减小车体的弹性振动,车体的一阶弯曲自振频率应大于(?)倍构架浮沉自振频率,同时其取值受到构架弹性振动频率的限制,应予以综合考虑;采用基于压电作动器的主动控制能有效地抑制车体一阶垂向弯曲振动,同时不会影响构架和车体的刚体振动,车辆的平稳性和加速度得到了明显改善。当R值取1×10-6时,作动器出力值合理,控制效果最优。

关键词：高速客车弹性振动压电智能结构独立模态主动控制

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主动约束层阻尼结构振动控制试验研究

结构强度研究 2002年第2期 21-26页

作者：郝联盈姚起杭中国飞机强度研究所二室，陕西西安710065

基于主动约束层阻尼结构及独立模态振动控制方法，利用压电驱动器／传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构，在理论研究的基础上^[1]，对一组悬壁板结构进行了试验研究，给出了部分试验研究结果，分析总结了主动约束层阻尼结... 详细信息

基于主动约束层阻尼结构及独立模态振动控制方法，利用压电驱动器／传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构，在理论研究的基础上^[1]，对一组悬壁板结构进行了试验研究，给出了部分试验研究结果，分析总结了主动约束层阻尼结构的主要优缺点。

关键词：主动约束层阻尼结构振动控制试验独立模态粘弹性材料

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悬挂结构动力特性的时频分析

建筑科学与工程学报 2006年第1期23卷 78-84页

作者：涂文戈邹银生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

采用振型叠加法对悬挂结构系统的运动特性进行分析研究;通过对悬挂子结构和主支撑结构的相互作用进行频域分析,提出地震动激励下悬挂子结构对主支撑结构的作用是在主支撑结构上添加悬挂子结构的复惯性质量,即悬挂子结构静态和动态质量(... 详细信息

采用振型叠加法对悬挂结构系统的运动特性进行分析研究;通过对悬挂子结构和主支撑结构的相互作用进行频域分析,提出地震动激励下悬挂子结构对主支撑结构的作用是在主支撑结构上添加悬挂子结构的复惯性质量,即悬挂子结构静态和动态质量(悬挂子结构振动作用与引起振动的外界激励加速度的比值)之和;根据悬挂子结构的复惯性质量和主支撑结构的模态参数,对悬挂结构系统的耦合动态响应进行了频域研究,采用时程分析方法对结果进行验证;同时,对悬挂结构系统与TMD/MTMD的减震原理进行了比较分析。

关键词：悬挂结构系统抗震独立模态频域传递函数复惯性质量