考慮壓電控制電路失諧的葉盤(pán)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制方法研究.pdf

1、基于壓電阻尼技術(shù)的振動(dòng)控制方法是目前葉盤(pán)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制方法研究中最常用的方法。然而,已有的相關(guān)研究都足以“控制電路系統(tǒng)是諧調(diào)系統(tǒng)”這一基本假設(shè)為前提,實(shí)際上由于電路元件的制造誤差及環(huán)境影響等因素,壓電控制回路不可能是諧調(diào)的,針對(duì)這一問(wèn)題,本文研究考慮壓電控制電路失諧的葉盤(pán)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制方法。主要工作如下:
　　 1.以適用于多能域建模的功率鍵合圖方法為工具,建立葉盤(pán)結(jié)構(gòu)—壓電回路耦合系統(tǒng)的鍵合圖模型。先以單葉片—單壓電支路模型為對(duì)象

2、,根據(jù)Hamilton原理建立葉片—壓電片運(yùn)動(dòng)方程,推導(dǎo)了壓電片的等效離散模型以及等效能量轉(zhuǎn)換系數(shù)的表達(dá)式,然后建立葉盤(pán)結(jié)構(gòu)—壓電回路耦合系統(tǒng)的鍵合圖模型,并得到系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)狀態(tài)方程。
　　 2.研究葉盤(pán)結(jié)構(gòu)在葉片剛度確定性失諧下,控制電路失諧對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律,探討電容、電感及電阻的不同失諧量以及失諧分布形式對(duì)控制效果的影響,對(duì)比分析幾種不同失諧形式的壓電回路控制下葉盤(pán)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性。同時(shí),搭建了四葉片葉盤(pán)結(jié)構(gòu)—壓電回路

3、系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái),對(duì)理論分析結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 3.針對(duì)簡(jiǎn)單遺傳算法存在著收斂速度慢及容易產(chǎn)生“早熟”現(xiàn)象的問(wèn)題,本文對(duì)遺傳算法選擇算子和變異算子進(jìn)行了改進(jìn)。然后,基于改進(jìn)遺傳算法,對(duì)壓電控制回路分別進(jìn)行了兩模式和四模式優(yōu)化,對(duì)比分析了兩種優(yōu)化電路的控制效果以及花費(fèi)比,得到效益與花費(fèi)比值最大的控制電路。并且通過(guò)分析優(yōu)化失諧控制電路控制下葉盤(pán)結(jié)構(gòu)最大振幅頻率響應(yīng),以及電路優(yōu)化后葉盤(pán)最大振幅對(duì)葉片剛度失諧強(qiáng)度的敏感性,對(duì)優(yōu)化后的壓