彈性地基上輸流管道的振動(dòng)主動(dòng)控制.pdf

1、輸流管道的振動(dòng)是一種很常見的現(xiàn)象，如變流速引起的管道振動(dòng)。管道長(zhǎng)期在振動(dòng)所產(chǎn)生的交變力作用下，會(huì)導(dǎo)致疲勞破壞，從而發(fā)生管線斷裂。實(shí)際中輸流管道往往處于更復(fù)雜的支撐條件下，比如地下的輸油管道，將整個(gè)管道鋪設(shè)在土壤中，相當(dāng)于在管道的兩個(gè)端點(diǎn)之間增加了地基支撐，彈性地基對(duì)輸流管道振動(dòng)的影響是不可忽略的。綜上知對(duì)輸流管道系統(tǒng)的振動(dòng)控制研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文研究了彈性地基上輸流管道在簡(jiǎn)諧流作用下振動(dòng)的主動(dòng)控制問(wèn)題。在管道上貼

2、壓電片，利用其正逆壓電效應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)的主動(dòng)控制。建立彈性地基輸流管的振動(dòng)控制方程，采用微分求積法對(duì)其進(jìn)行離散，控制項(xiàng)中的δ函數(shù)按傅里葉級(jí)數(shù)展開，確立系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程。
　　 采用次最優(yōu)控制對(duì)彈性地基上輸流管道振動(dòng)進(jìn)行控制，研究了加權(quán)矩陣Q、R對(duì)控制的影響，然后仿真驗(yàn)證了不同節(jié)點(diǎn)的控制效果和不同雙參數(shù)彈性地基以及平均流速對(duì)控制系統(tǒng)的影響?？紤]到引起輸流管道振動(dòng)的原因比較復(fù)雜，一般控制方法比較理想化，與實(shí)際差距較大，而智能控制則效果