基于LQG最优控制法的压电智能结构独立模态空间控制 被引量：3

1

作者 张京军 何丽丽 +1 位作者 李现敏 高瑞贞 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期789-794,共6页

采用压电材料作为传感器和驱动器对智能结构振动主动控制进行研究,基于机电耦合的压电智能结构传感和驱动方程,将振动控制动力学方程变换到模态空间对方程进行解耦。通过计算结构最大应变,确定压电元件的最佳粘贴位置。考虑到系统过程... 采用压电材料作为传感器和驱动器对智能结构振动主动控制进行研究,基于机电耦合的压电智能结构传感和驱动方程,将振动控制动力学方程变换到模态空间对方程进行解耦。通过计算结构最大应变,确定压电元件的最佳粘贴位置。考虑到系统过程噪声和量测噪声的影响,设计Kalman滤波器,采用基于线性二次型高斯(LQG)最优控制的独立模态空间控制方法对压电智能结构的振动进行控制。最后以压电智能悬臂梁为例进行控制仿真,验证了此方法的有效性。 展开更多

关键词 压电材料 智能结构 主动控制 LQG最优控制 独立模态空间

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结构基于独立模态空间控制的神经网络控制 被引量：4

2

作者 陈学前 汪小华 张培强 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2003年第1期48-50,共3页

在对柔性结构振动的主动控制中,独立模态空间控制是一种适合于柔性结构振动控制的方法,但如果控制器选择不好就会带来观测溢出和控制溢出.神经网络控制则具有较好的泛化作用和鲁棒性,对抑制观测溢出和控制溢出具有较好的效果.本文在独... 在对柔性结构振动的主动控制中,独立模态空间控制是一种适合于柔性结构振动控制的方法,但如果控制器选择不好就会带来观测溢出和控制溢出.神经网络控制则具有较好的泛化作用和鲁棒性,对抑制观测溢出和控制溢出具有较好的效果.本文在独立模态空间控制的基础上设计了一种神经网络控制,并对柔性梁及板进行了控制的数值仿真,取得了较好的效果. 展开更多

关键词 独立模态空间控制 神经网络控制 柔性结构 主动控制 观测溢出 飞行器

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悬臂Kagome夹心板独立模态空间振动控制研究 被引量：4

3

作者 郭空明 江俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期55-60,共6页

针对悬臂板挠度大、低频振动突出问题,对悬臂Kagome夹心板的振动主动控制进行研究。建立结构及压电作动器有限元模型;将独立模态空间控制与模态观测器相结合,提出悬臂Kagome夹心板的主动控制策略;针对突风载荷作用下夹心板基于独立模态... 针对悬臂板挠度大、低频振动突出问题,对悬臂Kagome夹心板的振动主动控制进行研究。建立结构及压电作动器有限元模型;将独立模态空间控制与模态观测器相结合,提出悬臂Kagome夹心板的主动控制策略;针对突风载荷作用下夹心板基于独立模态空间的振动控制进行仿真,重点研究观测器极点对控制效果影响。结果表明,所提控制方法能显著提高悬臂Kagome夹心板结构的阻尼特性,观测器衰减系数越大控制效果越好;该夹心板在振动控制方面较传统板结构优势明显。 展开更多

关键词 悬臂板 KAGOME 夹心板 独立模态空间控制 模态观测器

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大型挠性结构基于独立模态空间的模糊PID控制 被引量：3

4

作者 司洪伟 李东旭 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期59-65,共7页

模糊控制器对于复杂不确定系统的控制具有很强的适应性,将模糊逻辑和PID控制器结合起来用于解决一类大型挠性结构空间桁架这一复杂系统的振动控制问题;并结合结构振动常用的独立模态空间控制方法,克服大型空间桁架不能建立精确的数学模... 模糊控制器对于复杂不确定系统的控制具有很强的适应性,将模糊逻辑和PID控制器结合起来用于解决一类大型挠性结构空间桁架这一复杂系统的振动控制问题;并结合结构振动常用的独立模态空间控制方法,克服大型空间桁架不能建立精确的数学模型所带来的弊端,有效地抑制了由于模态溢出或耦合产生的差拍现象。仿真结果表明这一模糊PID控制器对于高阶、非线性的大型空间桁架振动控制是有效的。 展开更多

关键词 桁架结构 挠性结构 模糊控制系统 振动控制 空间 模糊PID控制器 独立模态空间控制 空间桁架 结构振动 不确定系统

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基于改进的独立模态空间控制法对柔性多输入多输出非对称结构的主动振动控制研究

5

作者 张彭 《徐州工程学院学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期39-43,共5页

基于柔性多输入多输出非对称结构的振动问题,开展基于改进的独立模态空间控制法(MIMSC)的主动控制研究.该文提出的MIMSC可以极大改善传统IMSC存在的诸多问题.MIMSC可以使用有限组传感器/驱动器控制多组振动模态,极大降低了计算量,并且... 基于柔性多输入多输出非对称结构的振动问题,开展基于改进的独立模态空间控制法(MIMSC)的主动控制研究.该文提出的MIMSC可以极大改善传统IMSC存在的诸多问题.MIMSC可以使用有限组传感器/驱动器控制多组振动模态,极大降低了计算量,并且可以组合不同组传感器/驱动器控制不同模态.使用柔性多输入多输出非对称结构的数学模型,该文提出的MIMSC具有极大潜力拓展到更大型的系统中.仿真及实验结果表明,新设计的MIMSC控制算法可以控制任意数量的模态,大大降低在线计算量,从而更容易扩展到大型系统中. 展开更多

关键词 改进的独立模态空间控制算法 多输入多输出非对称结构 主动振动控制 柔性结构

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柔性结构振动的独立模态H_∞控制 被引量：10

6

作者 林嗣廉 徐博侯 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期47-52,共6页

针对柔性结构振动的每一个控制模态独立进行鲁棒 H∞ 控制设计 ,同时考虑模态干扰衰减与模态参数扰动的鲁棒性问题 ,这样有效地抑制了柔性结构的振动 ,而且对模态参数摄动具有较强的鲁棒性 ,并以悬臂梁的振动控制为例进行了数值计算 。

关键词 柔性结构 振动控制 独立模态空间控制(IMSC) H∞控制

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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

7

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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板声传输主动控制辐射模态控制方法研究 被引量：4

8

作者 孙超 赵德有 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期8-14,共7页

为了使结构的低频强迫传声得到控制,研究了基于声辐射模态的结构声传输主动控制方法.提出了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系式,据此在解耦的独立模态空间建立了声辐射模态控制方程.通过基于H∞控制律的控制仿真计算,验证了使用... 为了使结构的低频强迫传声得到控制,研究了基于声辐射模态的结构声传输主动控制方法.提出了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系式,据此在解耦的独立模态空间建立了声辐射模态控制方程.通过基于H∞控制律的控制仿真计算,验证了使用声辐射模态控制方程进行结构声传输主动控制的有效性.相对于独立模态空间控制方程,声辐射模态控制方程在低频结构传声损失的控制上有明显的优势. 展开更多

关键词 压电单元 独立模态空间控制(IMSC) 传声损失 有限元/边界元

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空间智能桁架自适应模糊振动控制

9

作者 曾光 李东旭 《上海航天》 北大核心 2007年第4期1-6,共6页

研究了一种基于自适应模糊控制器的空间智能桁架振动控制方法。在考虑剩余模态影响的条件下建立了空间智能桁架的独立模态空间振动控制方程,并对自适应模糊控制器作改进,证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明:该自适应模糊控制器可有... 研究了一种基于自适应模糊控制器的空间智能桁架振动控制方法。在考虑剩余模态影响的条件下建立了空间智能桁架的独立模态空间振动控制方程,并对自适应模糊控制器作改进,证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明:该自适应模糊控制器可有效抑制桁架振动,控制效果明显优于传统模糊控制,同时能抑制控制溢出和观测溢出。 展开更多

关键词 空间智能桁架 振动控制 自适应模糊控制 独立模态空间

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海洋平台地震响应的LQG控制 被引量：4

10

作者 张文首 林家浩 于骁 《动力学与控制学报》 2003年第1期47-52,共6页

提出了将 LQG 控制及独立模态空间控制应用于结构主动控制的新方法.该方法首先利用平衡降阶法对结构进行降阶,然后在模态空间中采用 LQG 控制策略对结构进行控制;同时结合复模态理论和虚拟激励法,给出了系统分析的有效途径.最后以海洋... 提出了将 LQG 控制及独立模态空间控制应用于结构主动控制的新方法.该方法首先利用平衡降阶法对结构进行降阶,然后在模态空间中采用 LQG 控制策略对结构进行控制;同时结合复模态理论和虚拟激励法,给出了系统分析的有效途径.最后以海洋平台地震响应的主动控制为例,验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 平衡降阶法 独立模态空间控制 LQG控制器 海洋平台

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柔性梁结构的时滞主动控制 被引量：2

11

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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混凝土泵车臂架振动响应的主动控制实验研究 被引量：21

12

作者 黄毅 吴斌兴 王佳茜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期91-94,共4页

考虑混凝土泵车臂架结构特点,采用独立模态空间控制方法对泵送混凝土激励下的臂架末臂节振动响应进行了主动控制试验研究。针对泵车臂架系统的动力学模型,采用模态滤波技术和最优控制理论设计主动控制策略,通过优选臂节油缸的作动控制... 考虑混凝土泵车臂架结构特点,采用独立模态空间控制方法对泵送混凝土激励下的臂架末臂节振动响应进行了主动控制试验研究。针对泵车臂架系统的动力学模型,采用模态滤波技术和最优控制理论设计主动控制策略,通过优选臂节油缸的作动控制以实现对臂架一阶模态振动响应的实时控制。实验结果表明,采用该主动减振控制后水平工况下臂架末端的减振精度可达80%,取得了显著的减振实验效果。 展开更多

关键词 臂架振动 主动减振 独立模态空间控制 混凝土泵车

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