自适应桁架振动最优控制实验与仿真
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 赵国伟[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 博士后 |
| 年度 | 2004 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 人气指数 | 1 |
| 浏览次数 | 1 |
| 关键词 | 自适应结构;振动抑制;最优控制;作动器;仿真;桁架 |
| 摘要 | 智能/自适应结构技术是一种新型的结构控制技术,为空间大型柔性桁架结构振动主动控制提供了一个新的途径.本研究以大型空间平台半刚性太阳阵展开机构振动主动控制技术为研究目标,开展了以下工作.介绍和分析了智能/自适应结构技术及其发展和现状,并对贴近应用的飞行试验研究作了总结.基于压电材料本构关系,成功地研制了可用于桁架自适应结构振动控制的杆型压电作动器.作动器性能实验测试结果表明,该作动器在自由状态下每100V可输出44μm,在夹紧状态下每100V可增力121N.针对实际空间结构及其振动状态的复杂性,本研究采用LQG最优控制算法研究了多振源、多模态的结构复合振动控制问题.首先对桁架智能/自适应结构进行了动力学建模,并利用LQG控制方法对所建模型进行振动控制计算机仿真,表明了控制方法的有效性;然后利用上述控制方法,在所研制的包含新型压电作动器的桁架智能/自适应结构试验床上,进行振动抑制实验研究.多激励、多模态的振动抑制实验包括固定频率激振、随机冲击扰动和扫频激励等条件.结果表明,控制系统可将典型频率激励下的振幅抑制到无控时的20﹪以下,而扰动后的振动衰减时间为无控时的25﹪以下,其中各阶模态振幅均得到相应的抑制.实验结果进一步验证了控制和实验方法的有效性.从仿真和实验结果来看,控制实验与控制仿真结果体现出相同的规律,表明了建模、控制和仿真方法的正确性.此外,还采用异位位移反馈PID控制策略,进行了固定频率激振下和扰动后的振动抑制实验研究.结果表明,采用LQG控制效果均优于PID控制.本研究工作为智能/自适应结构技术的深入研究和工程应用打下了基础. |
影响因子：
dc:title:自适应桁架振动最优控制实验与仿真
dc:creator:赵国伟
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2004.
dc:identifier:DOI：
dc: identifier:ISBN:
