壓電智能桁架的隨機(jī)動力特性研究及其LQG控制.pdf

1、壓電智能結(jié)構(gòu)在航天、航空工程獲得了廣泛應(yīng)用，但其在隨機(jī)荷載作用下的動力特性研究目前還很薄弱，以往計算方法的復(fù)雜性是造成這一狀況的重要原因。本文應(yīng)用虛功原理建立機(jī)電耦合智能桁架結(jié)構(gòu)動力有限元方程，并基于虛擬激勵原理提出系統(tǒng)受平穩(wěn)/非平穩(wěn)隨機(jī)激勵動力響應(yīng)的高效算法，該方法自動包含了全部參振振型之間的互相關(guān)項及全部隨機(jī)激勵之間的互相關(guān)項，本質(zhì)上是精確解法。應(yīng)用給出的算法對15桿平面及25桿空間智能桁架進(jìn)行較寬頻帶激勵下平穩(wěn)/非平穩(wěn)隨機(jī)振動分析

2、，計算結(jié)果表明了算法的可靠及高效性。 壓電智能結(jié)構(gòu)研究的一個重要內(nèi)容是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的主動振動控制，而智能桁架的振動控制是其中的一個重要研究方向。本文應(yīng)用線性二次高斯(LQG)控制方法對智能桁架在隨機(jī)荷載激勵下的響應(yīng)控制進(jìn)行了初步研究。對于壓電智能桁架平穩(wěn)隨機(jī)地震響應(yīng)分析和微分Riccati方程求解采用虛擬激勵原理及精細(xì)積分組合運用策略，導(dǎo)出了問題的LQG閉合解，計算效率和準(zhǔn)確性得到提高，實現(xiàn)了振動的主動控制。最后，依據(jù)提出的算法給出