分布式壓電智能結(jié)構(gòu)的建模與振動控制.pdf

1、黲麟。憊篁博士學(xué)位論文作者姓名二壘：型整學(xué)科專業(yè)掛型登堂魚墨堡導(dǎo)師姓名墨盎塾縫完成時間：三QQ查壘=』ti基|氣、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文摘要靜態(tài)阻尼模型，替換為與頻率有關(guān)的分段阻尼模型，即動態(tài)阻尼：采用辨識的方法，來確定阻尼系數(shù)。通過懸臂梁的實驗驗證該模型比原來的靜態(tài)秸性阻尼模型能更好地描述智能結(jié)構(gòu)的動態(tài)輸出和幅頻響應(yīng)，為更加準(zhǔn)確的參數(shù)估計帶來了方便。在獲得受控對象的高階模型后，進行分析與控制器設(shè)計較為困難，必需進行模型降階。本文

2、比較了在控制理論中兩大類模型降階方法和動力學(xué)分析中的模態(tài)截斷降階方法在壓電梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，并指出在一定條件下它們是等價的。然后在基于降階模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計基于觀測器的LQR控制器，研究了三種等價的能量權(quán)矩陣，控制器性能的分析也證明了這點，并實現(xiàn)了壓電梁的振動抑制。最后針對LQG控制器在實驗中出現(xiàn)控制溢出的情況，對于文中的非最小相位系統(tǒng)系統(tǒng)，提出LQG控制器反向恢復(fù)法，即一定程度上降低虛擬噪聲，以獲得控制性能和穩(wěn)定性之間的折衷，相應(yīng)的實驗

3、結(jié)果也證明了該方法的實用性。由于壓電結(jié)構(gòu)容易損壞，因此壓電智能結(jié)構(gòu)的主動容錯控制研究也勢在必行。本文最后考慮了多變量系統(tǒng)的模型修正和振動主動控制，然后初步研究了在作動器發(fā)生故障的情況下的壓電智能粱結(jié)構(gòu)的主動容錯控制，并進行了仿真計算驗證了控制效果。關(guān)鍵詞：分布式壓電智能結(jié)構(gòu)，振動主動控制，Galerkin離散化，三次樣條函數(shù)，壓電傳感器／作動器，最優(yōu)配置，參數(shù)估計，動態(tài)阻尼模型，模型降階，最優(yōu)控制，LQG控制，控制溢出，主動容錯控制11