點式壓電智能結構的振動主動控制.pdf

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

2、電傳感器與執(zhí)行器的智能板結構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動基上的性結構及含有高被控模態(tài)的柔性結構動力響應時，動應變誤差，特別是相位誤差較大，嚴重影響了結構的振動控制效果。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方程的建立，并將剛性有限元方法應用于智能結構振動主動控制中。針對智能結構在建模理論、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，為保證振動

3、控制的魯棒性，應用了H<'∞>控制技術對智能結構實施控制。以衛(wèi)星天線和太陽能帆板振動主動控制為背景，討論了在運動的剛體上附著有點式壓電柔性結構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構作為柔性附件，應用多體系統(tǒng)動力學和振動控制理論來建立其振動控制方程，以實現(xiàn)其振動主動控制。最后，根據該文提出的表面粘貼點式執(zhí)行器的智能結構振動主動控制理論，采用壓電陶瓷片作為執(zhí)行器，對一柔性懸臂梁進行了振動控制的試驗研究。研究了壓電片的