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本论文以国防“十五”研究课题为背景;以新概念武器——柔性智能复合身管为研究对象;以移动质量激励下梁的动态响应与振动的主动控制为研究核心内容。文中首先分析了柔性身管的振动特性,将智能结构振动主动控制技术引入身管振动控制,采用了理论建模与试验研制相结合的技术路线,对应用中的关键技术进行了讨论,为进一步研制柔性智能复合身管奠定了一定的技术基础。 本文对移动质量激励下的梁动态响应进行了研究;采用数值迭代与试验相结合的分析方法全面揭示了移动质量运动速度、运动质量与梁耦合振动之间的关系。 针对压电自感作动器应用中的核心问题——自感信号提取,提出了应用一维最小二乘均方自适应滤波与二维最小二乘均方自适应滤波的信号分离技术,并设计了相应的信号分离和调理电路。 将柔性身管简化为悬臂梁,建立了粘贴有压电自感作动器的柔性梁振动主动控制传递函数模型,同时给出了移动质量激励下的悬臂梁振动控制状态空间模型;基于能量法则,建立了传感器和作动器优化配置模型,分析了移动质量短暂干扰和持久干扰下传感器、作动器优化配置问题,运用模糊自适应控制策略对移动质量激励下的梁振动进行了主动控制。 研制了基于数字信号处理器TMS320LF2407A DSP的自感信号分离系统以及基于TMS320VC33 DSP和PC机智能结构振动主动控制实时测控系统。利用压电智能材料作为自感作动器对移动质量激励下的悬臂梁振动进行了主动控制试验,证实了压电自感作动器的信号分离方法和模糊自适应的振动主动控制策略。 研制开发了一套适用于柔性复合身管振动主动控制的测控系统,为进一步实现柔性复合身管等武器装备系统振动主动控制的一体化设计和工程应用奠定了基础。