空間智能桁架主動(dòng)控制的數(shù)學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展，航天器的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，撓性桁架結(jié)構(gòu)在航天器上的應(yīng)用也越來越多，由于桁架結(jié)構(gòu)小阻尼、小剛度，在太空工作時(shí)易受外界的擾動(dòng)而發(fā)生低頻、大幅、長時(shí)間的振動(dòng)，從而引起航天器的振動(dòng)并使安裝在航天器上的精密儀器無法正常工作。因此，對(duì)撓性空間桁架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制問題是一個(gè)重要的研究課題，有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。在這個(gè)背景下，本文研究了基于模態(tài)濾波器和最優(yōu)控制理論的獨(dú)立模態(tài)控制方法，并進(jìn)行了空間智能桁架控制的數(shù)學(xué)仿真和振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
　

2、　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以安裝有壓電作動(dòng)器的空間智能桁架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，建立了簡化的物理模型。分別應(yīng)用線性有限元方法對(duì)其理論建模，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其實(shí)驗(yàn)建模，并得出智能桁架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性。⑵基于實(shí)際應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)了模態(tài)濾波器和狀態(tài)觀測器，以實(shí)現(xiàn)從實(shí)際的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)中獲取模態(tài)參數(shù)：模態(tài)位移和模態(tài)速度，并利用最優(yōu)控制理論設(shè)計(jì)控制器。根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建立仿真模型，并按照智能桁架結(jié)構(gòu)中三個(gè)作動(dòng)器作用和單個(gè)作動(dòng)器作用分別進(jìn)行仿真。仿真