随机参数智能桁架结构动力特性分析 被引量：10

1

作者 高伟 陈建军 +2 位作者 刘伟 马洪波 崔明涛 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期123-127,共5页

文中针对随机参数压电智能桁架结构研究了基于概率的结构动力特性分析方法。建立了压电主动杆和被动杆结构材料的质量密度、弹性模量同时具有随机性时结构的刚度矩阵和质量矩阵 ;从结构振动的瑞利商表达式出发 ,利用代数综合法推导出结... 文中针对随机参数压电智能桁架结构研究了基于概率的结构动力特性分析方法。建立了压电主动杆和被动杆结构材料的质量密度、弹性模量同时具有随机性时结构的刚度矩阵和质量矩阵 ;从结构振动的瑞利商表达式出发 ,利用代数综合法推导出结构特征值随机变量数字特征的计算表达式。最后通过两个算例考察了智能桁架结构物理参数的随机性对其动力特性的影响 。 展开更多

关键词 压电智能桁架结构 物理参数 随机变量 动力特性分析

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智能桁架结构最优振动控制与作动器优化配置 被引量：10

2

作者 曹玉岩 王志臣 +1 位作者 付世欣 吴庆林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期26-32,共7页

研究了智能桁架结构最优振动控制和作动器的优化配置问题。首先采用有限元方法,根据Hamilton原理推导了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,根据线性二次型最优控制理论,推导了结构振动控制的数学模型,通过最小化性能泛函,求解黎卡提矩... 研究了智能桁架结构最优振动控制和作动器的优化配置问题。首先采用有限元方法,根据Hamilton原理推导了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,根据线性二次型最优控制理论,推导了结构振动控制的数学模型,通过最小化性能泛函,求解黎卡提矩阵代数方程确定了最优控制输入。然后通过对最优控制性能指标函数的修正,得到了与初始状态无关的性能指标,以修正的性能指标为目标函数,应用模拟退火算法对作动器位置进行了优化配置。最后给出了空间智能桁架结构振动控制算例验证建模过程和算法。算例结果表明,通过最优振动控制可以使结构振动快速衰减,达到振动抑制的效果,而且通过模拟退火算法可以确定最佳的作动器布置方式。 展开更多

关键词 智能桁架 HAMILTON原理 振动控制 模拟退火

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智能桁架结构振动控制中压电主动构件的研究:(一)压电主动构件设计 被引量：19

3

作者 李俊宝 吕刚 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期89-94,共6页

基于压电材料的压电作动效应，设计了一种可用于智能桁架结构振动控制的直线式压电主动构件，讨论了设计理论、参数选取及其对压电主动构件性能带来的影响。

关键词 压电材料 压电主动构件 智能桁架结构 压电器件

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智能桁架结构振动阻尼控制研究 被引量：5

4

作者 李俊宝 吕刚 张景绘 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第10期75-78,共4页

研究利用压电主动构件实现智能桁架结构阻尼控制的技术．控制方法采用局部积分力反馈，将压电主动构件的弹性内力经积分器反馈，以此获得施加于压电主动构件上的驱动电压，达到智能桁架结构闭环阻尼控制的目的．这种控制方法具有良好的... 研究利用压电主动构件实现智能桁架结构阻尼控制的技术．控制方法采用局部积分力反馈，将压电主动构件的弹性内力经积分器反馈，以此获得施加于压电主动构件上的驱动电压，达到智能桁架结构闭环阻尼控制的目的．这种控制方法具有良好的稳定性和鲁棒性．通过一个空间桁架结构的控制实验，结果表明，该控制方法是有效的，可获得较大的结构模态阻尼． 展开更多

关键词 振动控制 阻尼 智能桁架结构 航天结构

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空间智能桁架的有限时间振动抑制控制 被引量：6

5

作者 孙延超 李传江 +1 位作者 常雅杰 马广富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期27-34,共8页

航天器结构设计需求趋于轻型化,大挠性空间桁架结构的应用日趋广泛,由于其具有低阻尼、大柔性等特性,在轨运行时容易产生大幅度的振荡,从而影响航天器的正常工作.为抑制传感器/作动器一体化的空间智能桁架结构的振动,基于独立模态空间... 航天器结构设计需求趋于轻型化,大挠性空间桁架结构的应用日趋广泛,由于其具有低阻尼、大柔性等特性,在轨运行时容易产生大幅度的振荡,从而影响航天器的正常工作.为抑制传感器/作动器一体化的空间智能桁架结构的振动,基于独立模态空间理论并结合动态补偿线性化思想设计了基于终端滑模的有限时间控制方法.首先,基于有限元方法建立桁架动力学模型.然后,基于独立模态空间理论能够对各阶模态响应实现解耦的特点设计模态滤波器,利用扩张状态观测器对由外界环境干扰和模型摄动构成的系统总干扰进行实时估计,采用"动态补偿线性化"的思想将桁架动力学模型进行简化.最后,提出了一种结合双幂次趋近律与终端滑模面的有限时间控制器.仿真结果表明,相比于传统的齐次方法有限时间控制器,所提出的振动抑制控制器能够在较短时间内显著降低空间智能桁架结构在受到瞬态干扰力和周期干扰力作用时的模态振动响应幅值.算法具有良好的鲁棒性和有限时间振动收敛特性. 展开更多

关键词 挠性振动抑制 智能桁架结构 独立模态空间控制 扩张状态观测器 终端滑模控制

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空间智能桁架作动器/传感器位置优化中的遗传算法应用 被引量：11

6

作者 曾光 李东旭 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期461-464,共4页

研究了空间智能桁架振动控制中的作动器/传感器位置优化问题。在对作动器/传感器进行动力学建模的基础上,推导出整个空间桁架机电耦合作动方程和传感方程。基于作动效率和观测效率,提出了不依赖于控制方法的位置优化准则,采用遗传算法... 研究了空间智能桁架振动控制中的作动器/传感器位置优化问题。在对作动器/传感器进行动力学建模的基础上,推导出整个空间桁架机电耦合作动方程和传感方程。基于作动效率和观测效率,提出了不依赖于控制方法的位置优化准则,采用遗传算法对作动器/传感器位置进行了优化。最后针对空间智能桁架进行了位置优化仿真和模糊振动控制仿真,仿真结果验证了遗传算法优化此类问题的优越性、可信性。 展开更多

关键词 智能桁架 作动器 传感器 位置优化 遗传算法

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线性随机智能桁架结构闭环动力响应 被引量：4

7

作者 高伟 陈建军 崔明涛 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期357-361,共5页

不仅压电智能桁架结构的阻尼、物理参数、几何尺寸具有随机性,而且外载荷幅值、闭环系统控制电压同时具有随机性时,利用振型迭加法导出了结构动力响应随机变量的数字特征计算表达式.算例表明文中所提出的动力响应分析模型和方法是合理... 不仅压电智能桁架结构的阻尼、物理参数、几何尺寸具有随机性,而且外载荷幅值、闭环系统控制电压同时具有随机性时,利用振型迭加法导出了结构动力响应随机变量的数字特征计算表达式.算例表明文中所提出的动力响应分析模型和方法是合理可行的. 展开更多

关键词 随机智能桁架结构 闭环控制 动力响应 数字特征 振型迭加法

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基于加速度测量的柔性智能桁架结构振动主动控制实验研究 被引量：4

8

作者 刘福强 岳林 张令弥 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期20-25,共6页

本文在只能获得加速度时 ,通过改变 Leunberger观测器的结构形式 ,基于模态滤波器技术、最优控制理论和计算机控制系统理论 ,采用独立模态空间控制策略进行了具有密集模态的空间柔性智能桁架结构的实时计算机振动主动控制实验研究。实... 本文在只能获得加速度时 ,通过改变 Leunberger观测器的结构形式 ,基于模态滤波器技术、最优控制理论和计算机控制系统理论 ,采用独立模态空间控制策略进行了具有密集模态的空间柔性智能桁架结构的实时计算机振动主动控制实验研究。实验结果表明这种控制策略是行之有效的。 展开更多

关键词 加速度测量 模态滤波器 智能结构 振动主动控制 智能桁架结构

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智能桁架结构振动控制中压电主动构件的研究:(二)压电主动构件的实验 被引量：8

9

作者 李俊宝 吕刚 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期180-185,共6页

通过实验研究了压电主动构件的工作性能：输出位移、输出力特性及其相关问题。针对压电主动构件的力学输出量与其驱动电压的非线性关系，提出了一种在驱动电路中串联电容的方法，来改善这个非线性特性和减小相位滞后问题。

关键词 压电材料 压电主动构件 智能桁架结构 工程力学

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压电主动杆位置和增益在随机智能桁架结构振动控制中的优化 被引量：2

10

作者 高伟 陈建军 +1 位作者 崔明涛 马洪波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期56-60,共5页

对结构物理参数、几何尺寸、作用荷载和控制力同时具有随机性时 ,随机压电智能桁架结构中主动杆的配置位置和闭环控制系统增益进行了优化 ,基于系统最小储存能 ,构建了具有动应力、动位移可靠性约束的主动杆配置和控制增益的优化模型 ;... 对结构物理参数、几何尺寸、作用荷载和控制力同时具有随机性时 ,随机压电智能桁架结构中主动杆的配置位置和闭环控制系统增益进行了优化 ,基于系统最小储存能 ,构建了具有动应力、动位移可靠性约束的主动杆配置和控制增益的优化模型 ;并对结构动力响应的数字特征进行了推导。通过算例 ,验证了该优化配置模型的合理性和有效性 ,获得了若干有意义的结论。 展开更多

关键词 结构振动 随机智能桁架 压电主动杆 振动主动控制

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压电智能桁架结构/控制系统的波动分析及优化设计 被引量：2

11

作者 徐斌 任建亭 +1 位作者 姜节胜 顾松年 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期72-75,共4页

基于波动的观点 ,分析了压电智能桁架结构 /控制系统的行波动力学模型 ,并从能量观点进行控制器设计。结构单元中传播的波在节点处反射、散射 ,考虑节点处的位移和力的边界条件 ,将局部波动模型合并成总体模型 ,并相应建立了结构 /控制... 基于波动的观点 ,分析了压电智能桁架结构 /控制系统的行波动力学模型 ,并从能量观点进行控制器设计。结构单元中传播的波在节点处反射、散射 ,考虑节点处的位移和力的边界条件 ,将局部波动模型合并成总体模型 ,并相应建立了结构 /控制系统的一体化优化设计模型。数值算例的结果表明 。 展开更多

关键词 压电智能桁架 结构/控制系统 波动分析 优化设计 行波动力学模型 结构动力学

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压电智能桁架结构的建模与最优振动控制 被引量：5

12

作者 曹玉岩 付世欣 王鸣浩 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第4期523-526,530,共5页

为了实现桁架结构振动主动控制,建立了智能桁架结构动力学模型和最优振动控制模型,对动力学建模和最优控制建模方法进行了研究。首先根据有限元理论和Hamilton原理,建立了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,方程中含有与作动电压有关的... 为了实现桁架结构振动主动控制,建立了智能桁架结构动力学模型和最优振动控制模型,对动力学建模和最优控制建模方法进行了研究。首先根据有限元理论和Hamilton原理,建立了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,方程中含有与作动电压有关的耦合刚度矩阵,采用缩聚变换对动力学方程进行了简化,该动力学方程可用于机械/电荷作用下结构的静动力分析和控制系统设计。然后将推导的动力学模型变换为状态空间方程的形式,根据线性二次型最优控制理论,推导了结构振动控制的数学模型,通过最小化性能泛函,求解黎卡提矩阵代数方程确定了最优控制输入。最后给出了平面桁架结构振动控制算例验证建模过程和算法。结果表明,通过最优振动控制可以使结构振动快速衰减,达到振动抑制的效果。 展开更多

关键词 智能桁架 HAMILTON原理 动力学 最优振动控制

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智能桁架结构振动控制中压电主动构件的研究:(三)压电主动构件动力学建模 被引量：9

13

作者 李俊宝 吕刚 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1998年第4期237-241,共5页

压电堆是压电主动构件的核心作动单元。文章基于压电弹性体的本构关系和一维杆波动理论，考虑其自感应电场的影响，首先推导出压电堆的动力学模型。在此基础上，利用力学等效原理，建立了压电主动构件的等效动力学模型，揭示了压电主动... 压电堆是压电主动构件的核心作动单元。文章基于压电弹性体的本构关系和一维杆波动理论，考虑其自感应电场的影响，首先推导出压电堆的动力学模型。在此基础上，利用力学等效原理，建立了压电主动构件的等效动力学模型，揭示了压电主动构件的力学工作特性，实验结果表明该等效动力学模型是合理的。 展开更多

关键词 动力学建模 压电主动构件 智能桁架结构 桁架

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平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中的优化 被引量：1

14

作者 高伟 陈建军 +1 位作者 崔明涛 江涛 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期630-635,共6页

研究了平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中主动杆的配置位置和闭环控制系统增益的优化问题。考虑结构物理参数、几何尺寸、阻尼同时具有随机性以及作用荷载为平稳随机激励,基于系统最小储存能,构建了具有位移响应均方值、应... 研究了平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中主动杆的配置位置和闭环控制系统增益的优化问题。考虑结构物理参数、几何尺寸、阻尼同时具有随机性以及作用荷载为平稳随机激励,基于系统最小储存能,构建了具有位移响应均方值、应力响应均方值可靠性约束的主动杆配置和控制增益的优化模型;并对结构平稳随机动力响应的数字特征进行了推导。通过算例,验证了该优化配置模型的合理性和有效性,获得了若干有意义的结论。 展开更多

关键词 平稳随机激励 随机智能桁架 可靠性约束 压电主动杆 增益 优化

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位移约束下智能桁架的强度最优控制 被引量：1

15

作者 龙连春 隋允康 阳志光 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期197-201,共5页

针对智能桁架结构,提出了在考虑多点位移约束的情况下,使结构工作应力处于最佳状态的规划法最优控制模型。当结构位移约束起主要作用时,模型可在保证位移约束的前提下,同时尽可能提高结构的承载能力;当结构位移并不重要时,仍可用该模型... 针对智能桁架结构,提出了在考虑多点位移约束的情况下,使结构工作应力处于最佳状态的规划法最优控制模型。当结构位移约束起主要作用时,模型可在保证位移约束的前提下,同时尽可能提高结构的承载能力;当结构位移并不重要时,仍可用该模型来提高结构的承载能力。对于复杂结构,为了提高控制效果,可以调整为了满足位移条件而需要的作动器数目及布置方案。文中给出了数值算例,说明该方法的调控能力。 展开更多

关键词 智能桁架 位移约束 强度控制 最优化 杆件应力 节点位移

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柔性智能桁架结构振动的主动控制方法实验研究 被引量：1

16

作者 岳林 刘福强 张令弥 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期64-67,共4页

在只获得加速度的情况下 ,针对空间柔性智能桁架结构 ,进行了主动控制方法的实时仿真实验 .实验通过加速度传感器测量加速度 ,建立了有信号调理、模数转换和微机实时测控的实时计算机控制系统 .通过扫频激励进行了实时控制实验 ,给出了... 在只获得加速度的情况下 ,针对空间柔性智能桁架结构 ,进行了主动控制方法的实时仿真实验 .实验通过加速度传感器测量加速度 ,建立了有信号调理、模数转换和微机实时测控的实时计算机控制系统 .通过扫频激励进行了实时控制实验 ,给出了控制前后节点 3 0y方向的固有频率和阻尼比的变化情况及控制某一阶模态时被控模态响应曲线 .验证了采用独立模态空间控制方法设计的空间柔性智能桁架结构振动主动控制规律的实用性 .实验结果表明该控制使被控模态阻尼比增加 ,频响函数的幅值衰减较大 ,有较明显的控制效果 . 展开更多

关键词 柔性智能桁架结构 主动控制 实验研究 结构振动 控制方法 模态滤波 航空结构

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空间智能桁架模糊振动控制研究 被引量：1

17

作者 曾光 李东旭 《航天控制》 CSCD 北大核心 2007年第1期85-90,共6页

研究了模糊控制应用于多输入、多输出的空间智能桁架系统的振动控制。首先建立空间智能桁架的有限元方程,在此基础上,设计了一个标准的模糊控制器,并通过选择合适的量化因子将该标准模糊控制器应用于每一对同位布置的作动器/传感器,各... 研究了模糊控制应用于多输入、多输出的空间智能桁架系统的振动控制。首先建立空间智能桁架的有限元方程,在此基础上,设计了一个标准的模糊控制器,并通过选择合适的量化因子将该标准模糊控制器应用于每一对同位布置的作动器/传感器,各个控制器之间独立工作。这样就避免了设计MIMO模糊控制器带来的复杂问题。最后针对空间智能桁架进行仿真,结果表明,设计的模糊控制器可以有效抑制桁架的振动,并且具有结构简单、鲁棒性强、抑制控制溢出的优点。 展开更多

关键词 智能桁架 振动控制 模糊控制

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智能桁架结构的最佳形状分析

18

作者 张晓友 齐乃明 金永德 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期76-79,共4页

以四主动元的平面拓架结构为对象进行了强度分析，给出了在不同方向载荷作用下的最佳强度曲线和最佳结构形状，为设计最佳的行架结构提供了理论基础．

关键词 智能桁架结构 最佳结构形状 桁架结构 航天器

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基于AGA的智能桁架结构模糊振动控制

19

作者 张京军 段瑶瑶 高瑞贞 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第2期5-9,共5页

应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构的... 应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构的主动杆轴向位移差为优化目标,使用自适应遗传算法优化模糊控制规则,以增强智能桁架结构模糊控制器的振动控制效果;利用Matlab/Simulink建立空间智能桁架结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的控制结果进行对比。仿真结果表明:使用自适应遗传算法优化后的模糊控制器,能够加快智能桁架振动衰减速度,并且有效消除模糊控制的稳态误差。 展开更多

关键词 自适应遗传算法 智能桁架 模糊规则 主动振动控制 MATLAB

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空间柔性智能桁架结构振动控制实验研究

20

作者 段勇 何麟书 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S7期166-169,共4页

基于智能桁架结构的有限元理论,采用改进的二次积分力反馈控制方法研究了空间柔性智能桁架结构的振动主动控制问题。在研制了智能桁架结构的基础上,基于控制算法,采用位移测量进行了柔性智能桁架结构的实时计算机振动主动控制实验研究... 基于智能桁架结构的有限元理论,采用改进的二次积分力反馈控制方法研究了空间柔性智能桁架结构的振动主动控制问题。在研制了智能桁架结构的基础上,基于控制算法,采用位移测量进行了柔性智能桁架结构的实时计算机振动主动控制实验研究。实验研究表明该控制方法行之有效。 展开更多

关键词 智能桁架结构 振动控制 实验研究

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