壓電智能結(jié)構(gòu)振動主動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、振動現(xiàn)象廣泛存在，其對軍事國防、航空航天、精密加工、交通車船以及土木工程等領(lǐng)域造成的影響也越發(fā)明顯。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，國防、科研、生產(chǎn)生活領(lǐng)域?qū)鉀Q振動問題提出了更高、更迫切的要求。因此，研究結(jié)構(gòu)振動控制的具體問題十分必要，解決結(jié)構(gòu)振動控制的實際問題迫在眉睫。
　　本文通過分析壓電智能結(jié)構(gòu)、壓電驅(qū)動單元和壓電智能結(jié)構(gòu)振動主動控制的研究現(xiàn)狀，指出了目前壓電智能結(jié)構(gòu)振動控制研究存在的問題，主要開展了基于壓電智能結(jié)構(gòu)的小型化實用化

2、振動控制系統(tǒng)研究。首先對系統(tǒng)進行了總體設(shè)計，然后選用CA-YD-181-10壓電加速度傳感器搭配SD1431電荷放大器作為傳感單元，設(shè)計了FPGA結(jié)合DSP的主控模塊及其控制實現(xiàn)方式，設(shè)計了AD/DA模塊、緩存和存儲模塊的實現(xiàn)電路;設(shè)計了加速度反饋PID振動控制算法，利用MATLAB研究了控制參數(shù)對振動控制效果的影響，給出了PID振動控制參數(shù)的設(shè)計與調(diào)整方法，并通過仿真驗證了該方法的有效性，可供實際參考;針對目前驅(qū)動單元普遍存在的體積大

3、、成本高以及性能指標不能滿足更高要求等問題，設(shè)計了一種以精密運放和PA97為核心的小型低成本高壓驅(qū)動單元，并在此基礎(chǔ)上，提出了提高輸出精度和降低紋波的改進方法，完成了改進型驅(qū)動單元的研制，Multisim仿真結(jié)果表明，驅(qū)動單元的靜動態(tài)特性符合設(shè)計要求。
　　最后，完成了總體系統(tǒng)的搭建，并對傳感、控制和驅(qū)動單元以及總體系統(tǒng)的性能進行了一系列測試實驗，驗證了系統(tǒng)的可行性。實驗結(jié)果表明，傳感與控制單元能夠及時地控制輸出有效的控制信號。驅(qū)