压电陶瓷用于柔性悬臂梁振动控制的试验研究 被引量：4

1

作者 于国军 杜成斌 艾亿谋 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期55-58,共4页

依据压电陶瓷驱动器的振动控制原理和梁表面的应变方程确定压电陶瓷片在悬臂梁上的粘贴位置,采用独立模态控制方法对柔性悬臂梁进行振动主动控制试验研究.为提高信噪比并保证后继控制的可靠性和有效性,对传感信号进行了滤波处理.试验结... 依据压电陶瓷驱动器的振动控制原理和梁表面的应变方程确定压电陶瓷片在悬臂梁上的粘贴位置,采用独立模态控制方法对柔性悬臂梁进行振动主动控制试验研究.为提高信噪比并保证后继控制的可靠性和有效性,对传感信号进行了滤波处理.试验结果表明,将压电陶瓷片布置在悬臂梁的合理位置上并采用主动控制方法,可以有效地抑制悬臂梁的振动,使悬臂梁前3阶模态的加速度及响应谱峰值均减小40%左右. 展开更多

关键词 压电陶瓷 柔性悬臂梁 压电驱动器 振动控制

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简谐及随机激励下柔性悬臂梁振动主动控制的实验研究 被引量：2

2

作者 李山虎 杨靖波 +1 位作者 黄清华 陈德成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期1-4,15,共5页

利用压电陶瓷作为传感器 ,对根部施加了简谐、随机激励的柔性悬臂梁的振动主动控制进行实验研究。在使用数字滤波器的基础上 ,实现了对前两阶模态的控制 ,效果明显。比较了应变率负反馈和应变正反馈控制律的控制效果。

关键词 振动 主动控制 压电陶瓷 数字滤波 SIMO控制 柔性结构 控制律 柔性悬臂梁 简谐激励 随机激励 飞行器

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中心刚体-柔性悬臂梁系统的位置主动控制 被引量：7

3

作者 蔡国平 洪嘉振 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期616-620,共5页

以往对中心刚体 柔性悬臂梁系统的主动控制研究多是基于零次近似模型和线性化模型进行的,而且认为零次近似模型为足够精确动力模型,但是已有研究结果显示出,零次近似模型在对系统动力学行为进行描述时存在某些局限性。本文采用一次近似... 以往对中心刚体 柔性悬臂梁系统的主动控制研究多是基于零次近似模型和线性化模型进行的,而且认为零次近似模型为足够精确动力模型,但是已有研究结果显示出,零次近似模型在对系统动力学行为进行描述时存在某些局限性。本文采用一次近似模型对中心刚体 柔性悬臂梁系统的位置主动控制进行研究,其中控制律采用最优跟踪控制理论进行设计。仿真结果显示,传统的零次近似模型存在着失效的可能,最优跟踪控制方法能使中心刚体 柔性悬臂梁系统到达期望的指定位置,并可使系统的残余振动得到抑制。 展开更多

关键词 中心刚体-柔性悬臂梁 零次近似模型 一次近似模型 最优跟踪控制

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智能柔性悬臂梁的动力学建模研究 被引量：2

4

作者 张娟 舒亚锋 +1 位作者 刘自强 白斌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期132-138,178-179,共7页

对带有压电陶瓷作动器和传感器的平面智能柔性梁进行了有限元动力学建模。采用Euler-Bernoulli梁模型,在考虑平面梁压电效应的基础上,考虑了大变形和非线性变形,进行了有限元离散;基于Lagrange方程建立了带压电元件的智能柔性悬臂梁的电... 对带有压电陶瓷作动器和传感器的平面智能柔性梁进行了有限元动力学建模。采用Euler-Bernoulli梁模型,在考虑平面梁压电效应的基础上,考虑了大变形和非线性变形,进行了有限元离散;基于Lagrange方程建立了带压电元件的智能柔性悬臂梁的电-结构耦合动力学有限元精确模型,并将本文模型和一般不考虑压电元件质量和电势能模型的仿真结果进行了对比,结果表明:两种模型得到的一阶固有频率最大相差31.8%,响应振幅也有较大的差异。因此,在工程动力学建模中,不能忽略压电元件的质量和电势能。本文所建立的电-结构耦合动力学模型能更加精确地反映实际应用中智能柔性悬臂梁的动力学特性。 展开更多

关键词 柔性悬臂梁 压电 动力学建模 仿真

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压电自感知柔性悬臂梁振动控制系统研究 被引量：3

5

作者 缑新科 李大鹏 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期753-756,共4页

将压电悬臂梁系统离散化的状态空间方程作为预测模型,设计了预测函数控制器。采用电桥电路法分离出压电自感知执行器的感知信号,经过预测函数控制器处理后输出的控制信号作用于自感知执行器,产生相应的执行力来抑制悬臂梁的振动,从而达... 将压电悬臂梁系统离散化的状态空间方程作为预测模型,设计了预测函数控制器。采用电桥电路法分离出压电自感知执行器的感知信号,经过预测函数控制器处理后输出的控制信号作用于自感知执行器,产生相应的执行力来抑制悬臂梁的振动,从而达到振动控制的目的。仿真结果表明,所设计的振动控制系统对柔性悬臂梁振动抑制是非常有效的。 展开更多

关键词 压电自感知执行器 电桥电路法 预测函数控制 柔性悬臂梁 振动控制

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柔性悬臂梁时滞主动控制的实验验证 被引量：2

6

作者 潘继 蔡国平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期596-600,共5页

对柔性悬臂梁的时滞主动控制进行实验研究。控制方法采用独立模态空间方法,控制律采用离散最优控制方法进行设计,作动器采用压电形式。通过数值仿真和实验两方面验证了时滞控制律的有效性。结果显示,文中的时滞控制律能够较好地抑制柔... 对柔性悬臂梁的时滞主动控制进行实验研究。控制方法采用独立模态空间方法,控制律采用离散最优控制方法进行设计,作动器采用压电形式。通过数值仿真和实验两方面验证了时滞控制律的有效性。结果显示,文中的时滞控制律能够较好地抑制柔性梁的弹性振动,并且可以取得和无时滞控制设计几乎相同的控制效果。这种现象表明,控制系统中的时滞并不总是"坏"因素,它有可以利用的一面。 展开更多

关键词 柔性悬臂梁 离散最优控制 时滞 压电作动器 实验验证

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旋转运动柔性悬臂梁的动力特性及振动主动控制研究 被引量：2

7

作者 蔡国平 洪嘉振 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期70-74,78,共6页

摘　要:对旋转运动下柔性悬臂梁的动力特性和振动主动控制进行了研究。研究中考虑了 2种动力学模型:零次近似模型和一次近似模型。重点通过算例揭示 2种模型之间的巨大差异以及最优控制方法的有效性。算例结果表明,无控制时,零次近似模... 摘　要:对旋转运动下柔性悬臂梁的动力特性和振动主动控制进行了研究。研究中考虑了 2种动力学模型:零次近似模型和一次近似模型。重点通过算例揭示 2种模型之间的巨大差异以及最优控制方法的有效性。算例结果表明,无控制时,零次近似模型只适用于较小旋转角速度时的情况;对于施加控制的情况,该模型的适用范围可放宽许多。一次近似模型不但能适用于较小角速度的情况,而且能够适用于较大角速度时的情况,且适用于无控制或有控制时的情况。最优控制方法能够使非惯性系下柔性梁的振动得到完全镇定。 展开更多

关键词 旋转运动柔性悬臂梁 最优控制 零次近似模型 一次近似模型

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基于双目视觉的柔性悬臂梁振动测量研究 被引量：2

8

作者 马天兵 高飞彪 陈南南 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第8期23-25,29,共4页

为了实现非接触、大视场、高效率的柔性悬臂梁振动测量,基于双目视觉原理设计了一种柔性悬臂梁振动位移测量系统。在柔性悬臂梁末端粘贴标志点,双目相机测量标志点的振动位移图像序列,实现间接测量柔性悬臂梁的振动位移。通过实验结果... 为了实现非接触、大视场、高效率的柔性悬臂梁振动测量,基于双目视觉原理设计了一种柔性悬臂梁振动位移测量系统。在柔性悬臂梁末端粘贴标志点,双目相机测量标志点的振动位移图像序列,实现间接测量柔性悬臂梁的振动位移。通过实验结果与仿真结果对比,验证了实验测量结果的有效性与准确性。 展开更多

关键词 双目视觉 柔性悬臂梁 振动测量 相机标定

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一种新的基于柔性悬臂梁的柔性机构设计方法 被引量：5

9

作者 张兴勇 苑伟政 熊本炎 《航空制造技术》 2005年第10期78-80,共3页

微定位器是精密加工、纳米技术的重要组成部分,柔性机构则是微定位器的核心部件。本文利用有限元分析软件ANSYS对传统的基于柔性铰链的柔性机构和一种新的基于柔性悬臂梁的柔性机构进行了对比分析。分析结果表明,在相同的外形尺寸和作... 微定位器是精密加工、纳米技术的重要组成部分,柔性机构则是微定位器的核心部件。本文利用有限元分析软件ANSYS对传统的基于柔性铰链的柔性机构和一种新的基于柔性悬臂梁的柔性机构进行了对比分析。分析结果表明,在相同的外形尺寸和作用力下,新柔性机构的输出位移增加了一倍,最大应力减少了23%。最后给出了一种新的基于柔性悬臂梁的柔性机构的设计方法,该方法可以减少设计参数并大大减少计算量。 展开更多

关键词 微定位器 柔性机构 柔性铰链 柔性悬臂梁 有限元法 柔性悬臂梁 柔性机构 设计方法 有限元分析软件 微定位器 ANSYS 精密加工 组成部分 纳米技术

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PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁的驱动特性 被引量：2

10

作者 乔锟 王新杰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1874-1879,共6页

为了实现光驱动柔性悬臂梁结构同时具备远程可控和快速驱动的特性,提出基于0-1极化的光电陶瓷PLZT与压电薄膜PVDF的光电/压电复合驱动柔性梁结构,研究该结构的驱动特性.在PLZT/PVDF复合驱动器数学模型的基础上,构建PLZT/PVDF层合柔性悬... 为了实现光驱动柔性悬臂梁结构同时具备远程可控和快速驱动的特性,提出基于0-1极化的光电陶瓷PLZT与压电薄膜PVDF的光电/压电复合驱动柔性梁结构,研究该结构的驱动特性.在PLZT/PVDF复合驱动器数学模型的基础上,构建PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁的数学模型.对PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁驱动特性的影响因素进行理论分析,简化层合悬臂梁的挠度方程.通过实验对PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁的数学模型进行参数识别,给出层合梁挠度幅值变化的理论曲线.实验显示,理论值与实验值的相对误差小于4%,表明利用所构建的PLZT/PVDF层合柔性悬臂梁数学模型能够较准确地反映层合柔性悬臂梁的驱动特性.结果表明,随着PVDF长度的增加,层合悬臂梁挠度幅值先增大后减小;层合悬臂梁挠度幅值随着PVDF厚度的增加而增大. 展开更多

关键词 PLZT/PVDF复合驱动器 柔性悬臂梁 远程控制

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考虑附加质量的旋转柔性梁的随机动力学分析 被引量：3

11

作者 靳红玲 陈建军 郭康权 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期960-965,共6页

研究了带有附加质量的旋转柔性梁系统在参数具有随机性时的动力响应问题。基于假设模态法和Lagrange方程建立了带有附加质量的柔性悬臂梁系统的一次近似耦合随机动力学方程,利用混沌多项式结合高效回归法将其转化为完全隐式纯微分方程,... 研究了带有附加质量的旋转柔性梁系统在参数具有随机性时的动力响应问题。基于假设模态法和Lagrange方程建立了带有附加质量的柔性悬臂梁系统的一次近似耦合随机动力学方程,利用混沌多项式结合高效回归法将其转化为完全隐式纯微分方程,求解方程得到柔性悬臂梁变形响应的数字特征。最后,通过数值仿真对物理参数和几何参数具有随机性的系统进行动力特性研究。仿真结果表明:利用随机参数的动力学模型能客观地反映出系统的动力学行为;部分随机参数的分散性对柔性体动力响应的影响不可忽视。 展开更多

关键词 柔性悬臂梁 随机参数 混沌多项式 动力响应 附加质量

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柔性梁受迫振动时滞变结构控制的试验研究 被引量：6

12

作者 陈龙祥 蔡国平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期410-417,共8页

时滞反馈控制是一种利用时滞进行系统控制的策略,目前对该控制策略的研究多是在理论上进行探讨,少有试验研究报道.以受简谐激励的柔性悬臂梁为对象,开展时滞反馈控制的试验研究,给出了一个多时滞控制律的设计方法.首先给出悬臂梁系统含... 时滞反馈控制是一种利用时滞进行系统控制的策略,目前对该控制策略的研究多是在理论上进行探讨,少有试验研究报道.以受简谐激励的柔性悬臂梁为对象,开展时滞反馈控制的试验研究,给出了一个多时滞控制律的设计方法.首先给出悬臂梁系统含有时滞项的控制模态状态方程;然后对方程进行离散化和一种特殊的状态变量增广,得到形式上不含有时滞项的标准差分方程;最后使用离散变结构控制的方法设计控制律.试验中采用压电片作为作动器和外界激励,应变片作为传感器,分别考虑单时滞和双时滞的情况,通过试验验证了时滞反馈控制的可行性和有效性. 展开更多

关键词 柔性悬臂梁 变结构控制 时滞 试验 压电作动器

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柔性梁结构的时滞主动控制 被引量：2

13

作者 蔡国平 洪嘉振 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期518-524,共7页

对考虑时滞影响的柔性悬臂梁的离散最优控制进行了研究。首先采用独立模态空间方法给出包含有时滞项的控制模态方程,然后将之离散化并通过状态变量增广转化成不含时滞的标准离散形式。离散形式的性能指标也转化成增广形式。则离散时滞... 对考虑时滞影响的柔性悬臂梁的离散最优控制进行了研究。首先采用独立模态空间方法给出包含有时滞项的控制模态方程,然后将之离散化并通过状态变量增广转化成不含时滞的标准离散形式。离散形式的性能指标也转化成增广形式。则离散时滞最优控制律可以针对增广的系统进行设计。因在最初的系统动力方程中就考虑了时滞项,且在推导离散模态控制律的过程中无近似处理,因而所给控制方法易于保证控制系统的稳定性。另外,文中还给出了从实际测量中提取模态坐标和将模态控制力转换成实际控制力的方法。最后通过数值仿真对本文所提控制方法的可行性和效果进行了验证。仿真结果显示,采用本文所提控制方法能够有效地抑制结构的振动。若在控制设计中忽略时滞,有可能引起动力失稳。 展开更多

关键词 柔性悬臂梁 独立模态空间方法 时滞 离散最优控制

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基于预测函数控制算法的柔性结构振动抑制研究

14

作者 缑新科 李大鹏 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第2期1-3,共3页

将系统离散化的状态空间方程作为预测模型,设计基于预测函数控制算法的柔性悬臂梁振动控制系统。预测函数控制算法减小系统的在线计算量,提高系统的实时响应能力。使用Matlab对振动控制系统进行仿真,结果表明该算法能够很好地抑制柔性... 将系统离散化的状态空间方程作为预测模型,设计基于预测函数控制算法的柔性悬臂梁振动控制系统。预测函数控制算法减小系统的在线计算量,提高系统的实时响应能力。使用Matlab对振动控制系统进行仿真,结果表明该算法能够很好地抑制柔性悬臂梁的振动。 展开更多

关键词 振动与波 预测函数控制 预测模型 柔性悬臂梁 振动控制

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柔性多体系统动力学典型数值积分方法的比较研究 被引量：3

15

作者 郭晛 章定国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期726-733,共8页

为合理选用积分方法,对柔性多体系统动力学中8种典型的数值积分方法的性能进行了比较研究。以中心刚体-柔性悬臂梁系统为研究对象,运用第二类拉格朗日方程建立系统高次耦合动力学模型。采用8种典型的数值积分方法对方程进行求解,比较了... 为合理选用积分方法,对柔性多体系统动力学中8种典型的数值积分方法的性能进行了比较研究。以中心刚体-柔性悬臂梁系统为研究对象,运用第二类拉格朗日方程建立系统高次耦合动力学模型。采用8种典型的数值积分方法对方程进行求解,比较了计算效率、数值精度等。结果表明:显式方法较隐式方法更依赖于时间步长的选取;在同等时间步长下,隐式方法的计算效率低于显式方法,隐式方法可以通过放大时间步长提高计算效率;自启动自动变步长且自动变阶的吉尔(Gear)法计算效率高且其更合适于计算广义质量阵为常元素阵的动力学方程;希尔伯特-修斯-泰勒(HHT)法、广义-α法可以通过放大时间步长提高计算效率,但计算精度降低。 展开更多

关键词 柔性多体系统 动力学 数值积分 中心刚体-柔性悬臂梁系统 第二类拉格朗日方程 显式方法 隐式方法 时间步长 广义质量阵

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气囊减振器的广泛应用

16

作者 庄表中 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期186-186,共1页

关键词 橡胶减振器 应用 弹簧减振器 气囊 柔性悬臂梁 确定性激励 被动隔振 主动隔振

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