柔性臂系統(tǒng)主動控制研究.pdf

1、大型撓性空間結構具有模態(tài)阻尼小、固有頻率低且頻率密集的特點，其振動問題受到廣泛關注。壓電陶瓷作為一種智能材料，因具有質量輕、頻率寬和適應性強等優(yōu)點，廣泛應用于柔性空間結構的振動控制中。 本文針對一套表面粘貼有分布式壓電傳感器和致動器的LY12(硬鋁)智能材料柔性臂系統(tǒng)，在對系統(tǒng)組成進行分析的基礎上，建立了柔性臂實驗系統(tǒng)的有限元模型，并采用自由度凝聚法對該模型進行了降階處理，以方便控制器設計。利用壓電陶瓷片的正逆壓電效應，建立了壓

2、電片與柔性臂系統(tǒng)的機電耦合方程。在分析系統(tǒng)模型特性的基礎上，分別采用線性二次最優(yōu)控制、模糊控制和模糊自適應PID控制方法設計了主動控制器，實現(xiàn)柔性臂系統(tǒng)在瞬時干擾下的主動抑振控制，仿真結果表明，三種方法均能有效地抑制結構振動。 在物理實驗系統(tǒng)中，采用VB編寫了柔性臂系統(tǒng)主動控制實驗的軟件，界面友好、功能較強。利用該軟件，可以方便地施加干擾激勵柔性臂系統(tǒng)振動，辨識柔性臂系統(tǒng)的振動參數(shù)，實現(xiàn)相應的控制算法，為進行柔性臂系統(tǒng)主動抑振控