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基于多回路扩张状态观测的加筋壁板结构多模态振动控制
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作者 李生权 裘进浩 季宏丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期27-32,84,共7页
针对加筋壁板结构的多模态主动振动控制中存在输出叠加和控制输入耦合的问题,结合多回路线性扩张状态观测器(multi-LESO)和线性PD反馈控制律,设计一种不依赖结构数学模型的多模态线性自抗扰复合振动主动控制策略。首先,将其它模态的输... 针对加筋壁板结构的多模态主动振动控制中存在输出叠加和控制输入耦合的问题,结合多回路线性扩张状态观测器(multi-LESO)和线性PD反馈控制律,设计一种不依赖结构数学模型的多模态线性自抗扰复合振动主动控制策略。首先,将其它模态的输出叠加和控制输入耦合看成是广义干扰,每个独立回路的线性扩张状态观测器能够估计出这种广义干扰,再通过前馈补偿的方式抵消这种影响;然后分别独立设计每个独立模态的线性PD控制器。最后,基于dSPACE实时仿真系统,建立了四面固支压电加筋壁板结构的主动振动控制试验平台,进行了几种激励情况下的多模态线性自抗扰振动控制实验。结果表明,提出的方法不仅能够有效的抑制加筋壁板结构由于前两阶共振频率引起的振动,而且具有良好的抑制不确定因素引起的整个结构波动的能力。 展开更多
关键词 加筋壁板结构 模态主动振动控制 线性自抗扰控制 多回路扩张状态观测器 压电元件
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湍流脉动激励下板结构辐射噪声的多模态压电分流振动控制方法研究 被引量:3
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作者 黎丰 郑智伟 +1 位作者 黄修长 华宏星 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2208-2216,共9页
湍流脉动压力所引起的水动力噪声是高速航行水航行体的主要噪声源。针对湍流脉动压力激励下声纳平台结构的多模态振动控制问题,提出基于负电容压电分流被动控制方法的控制策略。采用四边简支流体加载平板结构模拟平台结构,湍流脉动压力... 湍流脉动压力所引起的水动力噪声是高速航行水航行体的主要噪声源。针对湍流脉动压力激励下声纳平台结构的多模态振动控制问题,提出基于负电容压电分流被动控制方法的控制策略。采用四边简支流体加载平板结构模拟平台结构,湍流脉动压力模型使用Corcos模型。根据Hamilton变分原理建立流体-平板-多个压电分流电路系统的机电耦合动力学方程,以系统动能功率谱密度和辐射声功率作为评价指标,研究了不同来流速度下系统响应规律及不同压电分流电路的被动控制效果,针对不同控制目标确定了基于负电容-连通电路(CRLC)和负电容-电感-电阻并联电路(RLC)的控制策略。研究表明:负电容压电分流电路对不同来流速度下湍流脉动压力引起的简支板多模态振动有较强的控制效果;针对平板结构振动控制时,不考虑压电片数量限制时RLC电路控制效果较好;针对低频辐射声功率控制时,CRLC可使用单压电片达到控制效果,有效降低了水下航行体的水动力噪声。 展开更多
关键词 湍流边界层 压电分流电路 模态振动控制 负电容 声呐平台
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压电复合材料层合板自适应结构的振动控制 被引量:14
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作者 唐纪晔 黄海 夏人伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第4期441-446,共6页
本文针对板壳型自适应结构 ,研究了压电材料作为作动器的自适应结构的振动控制。利用四节点压电复合材料层合板单元进行自适应结构的有限元动力分析 ;采用模态控制方法 ,将结构的各阶模态的阻尼比作为控制目标 ,并以此计算出各压电片的... 本文针对板壳型自适应结构 ,研究了压电材料作为作动器的自适应结构的振动控制。利用四节点压电复合材料层合板单元进行自适应结构的有限元动力分析 ;采用模态控制方法 ,将结构的各阶模态的阻尼比作为控制目标 ,并以此计算出各压电片的控制电压 ,达到控制结构振动的目的。算例给出了数值计算的结果。 展开更多
关键词 自适应结构 振动模态控制 阻尼比 压电复合材料层合板 航天结构
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Kagome夹心板的多模态压电分流振动控制研究 被引量:1
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作者 郭空明 徐亚兰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期60-65,共6页
针对Kagome夹心板的多模态振动控制问题,提出了一种独立模态压电分流振动控制方法。建立了结构与压电换能器耦合系统的有限元模型,之后详细阐述了Kagome夹心板的独立模态压电分流振动控制策略,并针对自由振动问题提出了一种实用的多分... 针对Kagome夹心板的多模态振动控制问题,提出了一种独立模态压电分流振动控制方法。建立了结构与压电换能器耦合系统的有限元模型,之后详细阐述了Kagome夹心板的独立模态压电分流振动控制策略,并针对自由振动问题提出了一种实用的多分流电路参数优化方法。结果表明,提出的控制方法能显著提高Kagome夹心板结构的阻尼特性,加快自由振动的衰减,同时各压电分流电路之间具有很好的独立性。 展开更多
关键词 KAGOME 夹心板 模态振动控制 压电分流振动控制 自由振动
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悬臂板条结构动力学与振动控制分析 被引量:2
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作者 郭旺 胡超 《动力学与控制学报》 2010年第1期80-86,共7页
基于Lagrange-Germain弹性薄板理论,采用Hamilton列式求解方法,研究了悬臂板动力学与振动控制问题.确定了平板中纵横振动模式存在的色散关系,给出了问题的解析解.基于平板振动的构造解,对板条结构的振动实施了主动控制.本文还做了数值仿... 基于Lagrange-Germain弹性薄板理论,采用Hamilton列式求解方法,研究了悬臂板动力学与振动控制问题.确定了平板中纵横振动模式存在的色散关系,给出了问题的解析解.基于平板振动的构造解,对板条结构的振动实施了主动控制.本文还做了数值仿真,并对结果进行了分析讨论. 展开更多
关键词 悬臂板结构 HAMILTON体系 色散关系 弹性波与振动模态控制
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基于压控电荷源和小波变换自适应算法的主-被动压电振动控制 被引量:4
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作者 马小陆 裘进浩 +1 位作者 季宏丽 李生权 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期22-25,31,共5页
针对压电被动振动方法中电路参数环境适应能力差、电路复杂和压电主动振动方法需要较高的输入功率问题,提出了一种基于压控电荷源和小波变换自适应算法的振动主-被动控制策略。首先,针对压电片等效电路的特点,设计了压控电荷源电路,并... 针对压电被动振动方法中电路参数环境适应能力差、电路复杂和压电主动振动方法需要较高的输入功率问题,提出了一种基于压控电荷源和小波变换自适应算法的振动主-被动控制策略。首先,针对压电片等效电路的特点,设计了压控电荷源电路,并阐述了主-被控制方法的控制原理;对于压控电荷源的控制电压,引入了小波变换自适应算法,提高了系统的自适应能力。最后,基于dSPACE实时仿真系统,利用模拟电路和压电元件,设计并建立了四边固支的压电合金板的主-被动振动控制实验平台,对提出的方法进行了正弦和白噪声激励下的振动控制实验研究。结果表明,提出的方法能够有效的抑制压电合金板结构由于正弦激励引起的单模态和多模态振动,且能有效抑制白噪声激励引起的随机振动。 展开更多
关键词 板结构 模态振动控制 主-被动控制 压电元件 小波
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板结构多模态动力吸振设计方法
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作者 彭磊 邓子伟 +2 位作者 刘鹏 孙启航 张保成 《中国海洋平台》 2024年第1期1-8,16,共9页
针对海洋平台动力吸振研究中存在的多模态耦合振动吸振效果差的问题,研究抑制平台板结构振动的动力吸振器的设计方法。以薄板为具体研究对象,建立薄板与动力吸振器的数学模型,分析动力吸振器质量比的选择问题,讨论在离散模态和密集模态... 针对海洋平台动力吸振研究中存在的多模态耦合振动吸振效果差的问题,研究抑制平台板结构振动的动力吸振器的设计方法。以薄板为具体研究对象,建立薄板与动力吸振器的数学模型,分析动力吸振器质量比的选择问题,讨论在离散模态和密集模态两种情况下动力吸振器的最佳安装位置,给出动力吸振器阻尼比和频率比的优化设计公式。在上述研究基础上,总结平台板结构动力吸振方法。以一个舱室仿真模型为应用对象,对参与舱壁振动的5阶模态进行振动控制,减振效果最高为92.2%。对动力吸振器进行补正设计后,针对第一、第五阶模态的减振效果分别提升0.9个百分点和6.1个百分点。上述结果验证了平台板结构动力吸振方法的有效性,该方法对海洋平台的振动防护具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 海洋平台 板结构 动力吸振器 模态振动控制
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柔性梁降阶H_∞控制实验研究 被引量:3
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作者 彭程 王永 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期64-67,共4页
研究了压电传感器、作动器非同位配置情况下柔性悬臂梁的降阶H∞振动控制问题。采用频域辨识方法获取低阶名义模型,合理选取权函数,将鲁棒H∞控制问题转化为标准H∞控制问题。采用CCL(Cone Complementarity Lin-earization)算法设计降阶... 研究了压电传感器、作动器非同位配置情况下柔性悬臂梁的降阶H∞振动控制问题。采用频域辨识方法获取低阶名义模型,合理选取权函数,将鲁棒H∞控制问题转化为标准H∞控制问题。采用CCL(Cone Complementarity Lin-earization)算法设计降阶H∞控制器。比较了全阶H∞控制器和降阶H∞控制器的控制效果,实验结果表明,设计的降阶H∞控制器能够有效抑制柔性梁的前三阶模态振动,而且不会产生溢出问题。 展开更多
关键词 柔性梁 模态振动控制 降阶H∞控制 线性矩阵不等式 CCL算法
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黏性剪切阻尼器性能频率依存性对斜拉索多模态阻尼影响研究 被引量:2
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作者 孙利民 孙浚杰 陈林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期124-132,共9页
斜拉索振动是危害缆索桥梁安全性和适用性的一个工程难题,实际中常采用附加阻尼器的方法实现减振。在拉索-阻尼器系统分析中,多将阻尼器系数考虑为常数;现有理论和试验表明,阻尼器动力特性包括刚度和阻尼系数存在明显的频率依存性,相关... 斜拉索振动是危害缆索桥梁安全性和适用性的一个工程难题,实际中常采用附加阻尼器的方法实现减振。在拉索-阻尼器系统分析中,多将阻尼器系数考虑为常数;现有理论和试验表明,阻尼器动力特性包括刚度和阻尼系数存在明显的频率依存性,相关研究尚缺乏。并且,拉索随着长度的增大,基频降低,分析和设计中更需要考虑索的多模态(多频率)阻尼。因此,研究索阻尼器性能的频率依存性对索多模态阻尼效果的影响。研究选取工程中广泛应用的黏性剪切阻尼器(viscous shear damper,VSD)。首先,开展阻尼器单体试验研究,结果表明在固定位移幅值情况下,随着振动频率的增大,阻尼器的阻尼系数变小而刚度系数增大,系数与频率之间近似呈现指数函数的关系;进一步,采用小垂度拉索附加带刚度阻尼器模型,分析索-阻尼器系统的动力特性,讨论阻尼器性能频率依存性对索多模态阻尼效果的影响;最后,通过实索动力测试得到阻尼器对索多阶模态阻尼效果,与理论分析结果吻合。试验结果表明,实际阻尼器的设计需要考虑阻尼器性能的频率依存性,结合阻尼器单体试验和索-阻尼器系统理论分析是一种精确和实用的方法。 展开更多
关键词 拉索振动 模态振动控制 黏性剪切阻尼器(VSD) 频率依存性 模态分析 试验研究
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框架薄壁类结构压电分流阻尼多模态减振试验研究 被引量:1
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作者 刘亚宁 周嘉明 +2 位作者 董龙雷 刘建 赵建平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第16期101-109,146,共10页
以四边固支铝合金板(框架薄壁类结构)为研究对象开展了基于压电分流阻尼电路的多模态减振试验研究。首先,开展扫频激励下单压电片单模态减振试验,电路最优参数试验结果与理论计算结果相互吻合,同时发现电路最优参数可在一个区间内取值,... 以四边固支铝合金板(框架薄壁类结构)为研究对象开展了基于压电分流阻尼电路的多模态减振试验研究。首先,开展扫频激励下单压电片单模态减振试验,电路最优参数试验结果与理论计算结果相互吻合,同时发现电路最优参数可在一个区间内取值,而不需要与理论计算值保持绝对一致,表明压电分流阻尼电路具有良好的工程实用性;然后,基于阻塞电路开展了扫频激励下多模态减振试验,通过多个压电片实现了20~2 000 Hz内振动能量下降20.2%的减振效果,同时在一些主要模态频率处峰值控制效果可达63%,试验充分验证了多压电片多模态减振的可行性;最后,在噪声载荷激励下开展了多模态电路减振试验,在20~2 000 Hz内铝合金板三个位置处加速度响应的均方根值分别降低了19.1%,18.2%,15.3%,在648 Hz处峰值分别下降了34.1%,33.3%,31.0%。试验结果表明,多模态电路在实际工程载荷条件下仍然具有一定的减振能力。 展开更多
关键词 压电分流阻尼 模态振动控制 阻塞电路 噪声激励 薄壁结构
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