點(diǎn)式壓電智能結(jié)構(gòu)的振動主動控制.pdf

1、該文是國家自然科學(xué)基金、教育部博士點(diǎn)基金、航空工業(yè)總公司基金聯(lián)合資助項(xiàng)目"智能機(jī)械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)基礎(chǔ)"課題的研究內(nèi)容的一部分，主要進(jìn)行表面粘貼點(diǎn)式壓電智能結(jié)構(gòu)振動主動控制的理論與計算機(jī)仿真研究。首先，基于模態(tài)空間控制理論與點(diǎn)式壓電執(zhí)行器的Euler-Bernoulli點(diǎn)力模型，推導(dǎo)出了柔性梁結(jié)構(gòu)上的點(diǎn)式壓電執(zhí)行器所產(chǎn)生的模態(tài)控制力與壓電片位置處的記應(yīng)變成正比的結(jié)論。然后，基于有壓電層的合板結(jié)構(gòu)的二維傳動方程與二維傳感方程，導(dǎo)出了粘貼有點(diǎn)式壓

2、電傳感器與執(zhí)行器的智能板結(jié)構(gòu)的有限元模型的模態(tài)振動控制方程與傳感方程。由于有限元在計算附著于任意運(yùn)動基上的性結(jié)構(gòu)及含有高被控模態(tài)的柔性結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)時，動應(yīng)變誤差，特別是相位誤差較大，嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)的振動控制效果。為此該文引入了剛性有限元方法，介紹了剛性有限元的基本理論和梁和剛性有限元動力學(xué)方程的建立，并將剛性有限元方法應(yīng)用于智能結(jié)構(gòu)振動主動控制中。針對智能結(jié)構(gòu)在建模理論、信號處理、數(shù)值分析和長期使用會引起參數(shù)誤差和變化的特點(diǎn)，為保證振動

3、控制的魯棒性，應(yīng)用了H<'∞>控制技術(shù)對智能結(jié)構(gòu)實(shí)施控制。以衛(wèi)星天線和太陽能帆板振動主動控制為背景，討論了在運(yùn)動的剛體上附著有點(diǎn)式壓電柔性結(jié)構(gòu)的振動主動控制問題。該文將衛(wèi)星作為剛體，天線和太陽能帆板等結(jié)構(gòu)作為柔性附件，應(yīng)用多體系統(tǒng)動力學(xué)和振動控制理論來建立其振動控制方程，以實(shí)現(xiàn)其振動主動控制。最后，根據(jù)該文提出的表面粘貼點(diǎn)式執(zhí)行器的智能結(jié)構(gòu)振動主動控制理論，采用壓電陶瓷片作為執(zhí)行器，對一柔性懸臂梁進(jìn)行了振動控制的試驗(yàn)研究。研究了壓電片的