智能桁架结构自抗扰主动振动控制研究

来源 :第八届全国动力学与控制学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xsl_1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
研究新型实用的非线性自抗扰控制技术,在大型空间智能桁架结构主动振动控制中的应用。自抗扰控制技术的主要特性是采用扩张状态观测器对系统建模、未建模动态和外扰进行实时估计,并在控制信号中补偿掉,实现非线性不确定对象的动态补偿线性化。首先,基于动态补偿线性化的思想,对多变量耦合的非线性智能桁架结构的数学模型进行解耦;然后,采用扩张状态观测器和离散最速控制综合函数构造了一种新颖的自抗扰主动振动控制器。最后,对空间102杆压电智能桁架结构进行了自抗扰主动振动控制仿真研究。结果表明:本文提出的自抗扰主动振动控制器较好地解决了振动控制的准确性和快速性之间的矛盾,可有效地用于大型智能桁架结构的主动振动控制。
其他文献
本文利用有限元法建立了200M汽轮发电机定子绕组端部计算模型, 通过实验数据对模型物理量进行了修正。分析了支撑系统主要部件对端部固有频率的影响,为同类产品的开发和改进提供了参考。
带有磁流变液智能阻尼器的半主动汽车悬架系统设计了一种灰色PID控制器—灰色控制理论和PID控制的融合算法,首先运用车辆动力学理论,建立了1/4车体2自由度汽车半主动悬架系统的动力学模型,同时考虑到路面扰动输入对悬架控制的重要影响,建立白噪声形式的路面不平度数学模型,并将其作为路面激励的仿真输入,最后在Matlab平台上实现仿真,从而使半主动悬架的控制性能不断得到完善。
基于弹性、粘弹性和压电材料的本构关系,建立了主动约束层阻尼梁的有限元动力学模型。求解了主动约束层阻尼简支梁的动态特性,如固有频率、模态损耗因子及频率响应特性。对被动控制、主动控制和主被动控制的控制效果进行了分析比较。研究了粘弹性层与约束层厚度等参数对减振控制效果的影响,分析了主动约束层阻尼梁设计应注意的问题。
随着铁路高速重载的提出,货车转向架的非线性动力学问题日益突出,货车系统动力学性能和安全运行已是亟需研究的课题。本文分析三大件转向架容易损坏并发生故障的关键部件的故障形式,重点分析了二系悬挂减振装置中的磨耗故障的发生。建立了含有故障参数的39 自由度货车车辆非线性动力学模型。通过对其进行大量的数值仿真,考察系统动力学响应和相应故障参数变化之间的关系,以此为基础探讨研究故障机理的新思路。
利用非线性动力学的方法研究了SD振子非线性动力学特性。通过将坐标原点移到中心点,利用泰勒级数展开,得到振动方程。研究在单频余弦激励情况下的主共振,利用平均法得到了幅频关系。利用奇异性理论分析其分岔集,可知系统为叉形分岔的普适开折,并对SD振子做了全局动态分岔分析。用分岔图与Poincare映射分析了系统的非线性动力学行为。
本研究给出一个振动基座上倒置摆模型,探讨海洋波力发电的可行性,为海洋波力开发利用提供依据;同时揭示了该系统的复杂动力学行为,探索该系统的非线性特征。研究发现,当系统参数变化时,该系统具有一对共存的倍周期分岔序列分别通向不同的混沌运动,表现为独立的共存奇怪吸引子现象。当系统参数继续变化时,这对混沌吸引子混合为一个独立的奇怪吸引子,此现象提供了一个新的通向混沌的途径。本研究最重要的是发现该系统存在大阻
本文首先建立了两端任意支承多跨梁的差分离散模型,导出了多跨梁离散系统的刚度矩阵。接着对只存在一个中间支座梁的情况证明了其刚度矩阵的符号振荡性及其限制条件,进而推广这一方法,证明了任意支承三跨梁刚度矩阵的符号振荡性;指出采用数学归纳法可将所获得的结果推广到任意支承多跨梁。在此基础上特别阐明了外伸梁的频谱和模态的一系列定性性质。
在非线性车辆模型的相平面分析基础上,提出了主动前轮转向与汽车动力学控制的协调控制策略来改善车辆的操纵稳定性;給出了基于滑模控制理论的主动前轮转向和基于最优横摆力矩的汽车动力学控制方法;最后,在典型工况下仿真结果表明,这种协调控制的方法能够有效地控制车辆转向的侧偏角和横摆角速度,得到较好的瞬态及稳态响应,有效地减轻了驾驶员操纵负担,提高了车辆操纵稳定性。
以四边简支的矩形板为研究对象,板的上下表面粘贴PVDF膜,上层作为传感器提取信号,通过负反馈控制对下层的作动器施加电压,实现对层合板的振动控制。首先基于Von Karmen 大变形理论,利用Hamilton 原理,建立压电层合板的非线性动力学方程和边界条件。利用Galerkin 法离散偏微分方程。通过数值模拟对带控制和不带控制的情况进行分别研究,通过对比可以看出,本文采用的控制律是有效的,可以很快
运用纯模糊数学方法计算结构的动力特性或响应时,当系统质量、刚度等参数为模糊数,计算过程会变得复杂、繁琐。根据单源和复合源模糊数的概念和算法,赋予模糊数以物理意义,则可以简化计算过程并解决传统的模糊数运算中出现的越运算越模糊现象。推导出无阻尼多自由度系统固有频率和振型的表达式,当结构材料密度和弹性模量为单源模糊数时,固有频率为复合源模糊,而与之对应的为振型为确定。并对强迫振动下的频响函数模糊隶属函数