壓電智能結構振動系統(tǒng)的辨識與控制.pdf

1、系統(tǒng)的結構振動會引發(fā)噪聲,振動控制不僅可以防止儀器設備由于振動造成的危害,還可以有效地控制噪聲污染。傳統(tǒng)的控制方法在控制低頻振動的效果并不理想,而振動主動控制技術是控制低頻振動的有效途徑,現在已經廣泛用于機艙、汽車的內部噪聲、空調低頻聲傳播的控制等各個領域。因此,研究結構聲輻射系統(tǒng)的主動控制技術具有現實的工程意義和重要的應用價值。論文的主要工作是研究基于壓電智能結構的振動主動控制方法,分為系統(tǒng)辨識和控制策略兩個部分。具體內容如下:

2、>　　1.經典的子空間辨識方法中每一次辨識都需要求解奇異值分解,奇異值分解的計算量很大3O(n),不適用于對模型的在線辨識。針對這個缺點,研究了兩種遞推子空間辨識方法,這兩種遞推子空間方法是用陣列信號處理中的投影逼近子空間跟蹤和傳播函數方法來代替子空間辨識中的奇異值分解,因此,能夠有效地降低計算量。從理論上分析了傳播函數方法中由于噪聲造成估計的有偏性,因此引入輔助變量來消除噪聲的影響,證明了引入輔助變量后估計出的傳播函數是無偏的。仿真結

3、果表明引入輔助變量后辨識的效果相比其它方法要好。
　　2.一般控制器的設計都需要事先知道系統(tǒng)精確的數學模型,根據子空間辨識的特點,可以直接求出模型的預測輸出。因此,從子空間辨識角度出發(fā),設計了一種基于子空間方法的預測控制器。用Ansys有限元計算軟件建立表面貼有壓電元件的模型,用設計的控制器對模型的振動進行控制,觀察模型上各點的控制效果。仿真結果表明設計的控制器能夠有效地控制模型的振動。
　　3.論文對基于傳播函數的遞推子空