基于模糊PID控制理論的振動主動控制研究.pdf

1、在飛行器翼翅結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的輕量化一直是設(shè)計的主要目標(biāo)之一。輕量化設(shè)計可以減輕結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，提高運(yùn)載工具的效率，然而輕量化設(shè)計所采用的輕質(zhì)柔性材料往往具有較小的阻尼，在外界激勵的影響下，容易產(chǎn)生長時間大幅度的振動，從而影響翼翅結(jié)構(gòu)的性能，使用壽命大大縮短。所以對翼翅結(jié)構(gòu)的振動主動控制研究具有非常重要的理論意義和工程實用價值。
　　PID控制器以其結(jié)構(gòu)簡單、易實現(xiàn)、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點，一直是控制領(lǐng)域中應(yīng)用最廣、最成熟的控制器。同時，智

2、能控制是現(xiàn)代控制技術(shù)的又一個重要領(lǐng)域，它的產(chǎn)生與發(fā)展為振動主動控制帶來了新的方法和策略。作為智能控制中一個重要的部分，模糊控制可以將工程師的實際經(jīng)驗和控制對象的客觀信息融入到控制系統(tǒng)中，給復(fù)雜系統(tǒng)特別是無法建立準(zhǔn)確模型的控制問題提供了更加良好的解決途徑。將智能模糊控制和經(jīng)典PID控制以不同的方式結(jié)合，可以利用各自的優(yōu)勢，有效提高振動主動控制的效果和性能。
　　本文以懸臂梁結(jié)構(gòu)作為被控對象，以美國NASA蘭利研究中心研發(fā)的新型壓電智

3、能材料LaRC-MFC作為致動器，以激光位移傳感器作為反饋元件構(gòu)建了閉環(huán)實驗系統(tǒng)，對振動主動控制進(jìn)行了研究。在深入研究PID控制、模糊控制理論的基礎(chǔ)上，分別設(shè)計了PID控制、模糊控制、模糊PID復(fù)合控制、模糊自適應(yīng)PID控制為策略的振動主動控制方法;以實驗建模得到的懸臂梁傳遞函數(shù)作為仿真被控對象，通過MATLAB仿真平臺對上述控制方法進(jìn)行了數(shù)值仿真，并對各控制方法進(jìn)行了性能分析;構(gòu)建了基于LabVIEW軟件開發(fā)平臺的懸臂梁振動主動控制實