線性系統(tǒng)參數(shù)特征結(jié)構(gòu)配置與振動主動控制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著線性系統(tǒng)越來越復(fù)雜,系統(tǒng)的維數(shù)變的越來越大,系統(tǒng)分析和設(shè)計的工作量隨維數(shù)的增加而迅速增長,導(dǎo)致所謂的:“維數(shù)災(zāi)難”。不僅造成計算機的沉重負(fù)荷,而且難以滿足在線實時控制的要求。在線性系統(tǒng)控制器的設(shè)計過程中,解決這種問題的主要思想方法是并行計算和簡化。本文就是以特征結(jié)構(gòu)配置為線索,按照上面的兩種思想方法進(jìn)行了研究,并把研究成果運用在振動系統(tǒng)中,減小振動系統(tǒng)的振幅。因此,本文的研究問題可以總結(jié)為如下兩點。 1)減少特征結(jié)構(gòu)配置的計

2、算量,提高反饋控制矩陣的計算速度。 2)將特征結(jié)構(gòu)配置應(yīng)用在振動系統(tǒng)的主動控制中,減小系統(tǒng)的振幅。 為了解決上述問題,本文在以下幾個方面進(jìn)行了創(chuàng)新性工作: 第一:設(shè)計了參數(shù)化特征結(jié)構(gòu)配置方法的并行計算方法。該方法與傳統(tǒng)的特征結(jié)構(gòu)配置方法相比較,不但可以并行計算,提高計算速度,而且還可以對部分極點進(jìn)行配置,使特征結(jié)構(gòu)配置方法更易于在工程實踐中應(yīng)用。文中還將此方法應(yīng)用于魯棒特征結(jié)構(gòu)配置,通過數(shù)值仿真說明了算法是可行的

3、。針對比例阻尼系統(tǒng)的特殊性,文中還提出了一種比例阻尼系統(tǒng)的特征結(jié)構(gòu)參數(shù)化方法。該方法是將比例阻尼系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到模態(tài)空間進(jìn)行計算,不需要將二階振動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐浑A的狀態(tài)方程。在模態(tài)空間中,特征值和特征向量的配置是分開進(jìn)行的,在特征值進(jìn)行精確配置的同時,可以將特征向量進(jìn)行參數(shù)化表示。 第二:設(shè)計了主要模態(tài)特征結(jié)構(gòu)配置方法,此方法是以簡化計算為目的進(jìn)行設(shè)計的。在振動系統(tǒng)中,系統(tǒng)的位移響應(yīng)主要是由主要模態(tài)決定的。因此在優(yōu)化過程中,只對主要模態(tài)

4、進(jìn)行優(yōu)化,忽略其他模態(tài),這樣就得到了主模態(tài)特征結(jié)構(gòu)配置方法,仿真說明此方法具有良好的控制效果。此方法是以本章設(shè)計的主要模態(tài)參數(shù)化方法為基礎(chǔ),但是需要強調(diào)說明的是主要模態(tài)特征結(jié)構(gòu)配置方法使系統(tǒng)的全部特征向量發(fā)生了變化。本文同時研究了主要模態(tài)參數(shù)化方法在特征值反問題中的應(yīng)用,討論了具有約束的特征結(jié)構(gòu)配置問題。 第三:設(shè)計了部分模態(tài)特征結(jié)構(gòu)配置方法,為了進(jìn)一步簡化計算,在保證其他模態(tài)不變的情況下優(yōu)化主要模態(tài),這就是設(shè)計的部分模態(tài)特征結(jié)

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