基于多岛遗传算法的振动控制传感器优化配置 被引量：36

1

作者 石秀华 孟祥众 +1 位作者 杜向党 曹银萍 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2008年第1期62-65,共4页

以结构振动系统的存留能量指标作为目标优化函数,建立了振动主动控制系统的传感器和作动器位置、数量、每片的长度以及控制增益的优化配置数学模型。采用了多岛遗传算法作为优化策略,并以悬臂梁作为算例。试验结果表明,振动控制效果非... 以结构振动系统的存留能量指标作为目标优化函数,建立了振动主动控制系统的传感器和作动器位置、数量、每片的长度以及控制增益的优化配置数学模型。采用了多岛遗传算法作为优化策略,并以悬臂梁作为算例。试验结果表明,振动控制效果非常明显,证明了该方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 振动模态 主动控制 优化配置 多岛遗传算法 传感器和作动器

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作动器/传感器配置优化的遗传算法应用 被引量：17

2

作者 张宏伟 徐世杰 黄文虎 《振动工程学报》 EI CSCD 1999年第4期529-534,共6页

针对空间柔性结构,研究了振动主动控制中作动器/传感器的配置和控制器增益的全局优化问题。首先采用空间柔性结构的状态空间模型建立了以最大耗能准则为基础的目标函数,将优化问题归结为一个有约束的非线性优化问题,然后根据其特点,采... 针对空间柔性结构,研究了振动主动控制中作动器/传感器的配置和控制器增益的全局优化问题。首先采用空间柔性结构的状态空间模型建立了以最大耗能准则为基础的目标函数,将优化问题归结为一个有约束的非线性优化问题,然后根据其特点,采用了一种十进制浮点数编码的遗传算法,并融合、设计了一些简单且优良的遗传操作,使得优化过程不依赖于初值,而且可以快速可靠地求得全局最优解。通过一个悬臂梁单点同位配置算例,证明了该算法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 振动 控制 遗传算法 作动器 传感器 配置 优化

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作动器/传感器优化配置的研究进展 被引量：97

3

作者 刘福强 张令弥 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期506-516,共11页

给出了作动器／传感器优化配置问题的数学描述，综述了作动器／传感器优化配置方法的发展现状．阐述了振动控制和模态试验中作动器／传感器优化配置的关系．

关键词 作动器 传感器 优化配置 振动控制 模态试验 参数识别 工程结构

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悬臂板振动控制传感器/致动器优化配置 被引量：5

4

作者 吕永桂 魏燕定 +3 位作者 吕存养 陈定中 李国平 程耀东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期88-92,共5页

针对悬臂板的振动主动控制问题,首先利用有限元分析方法给出了悬臂板的动力控制方程。对于单独控制悬臂板的每阶模态振动,采用同位配置的方法,利用有限元分析方法分析传感器/致动器的配置,给出了目标函数,并将有限元分析方法与遗传算法... 针对悬臂板的振动主动控制问题,首先利用有限元分析方法给出了悬臂板的动力控制方程。对于单独控制悬臂板的每阶模态振动,采用同位配置的方法,利用有限元分析方法分析传感器/致动器的配置,给出了目标函数,并将有限元分析方法与遗传算法结合,给出了一种新的传感器/致动器优化配置方法。 展开更多

关键词 振动与波 主动控制 传感器 致动器 有限元 遗传算法 优化配置

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作动器与传感器优化配置的逐步消减法 被引量：20

5

作者 刘福强 张令弥 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期64-69,共6页

本文基于离散系统可控性和可观性的原则 ,提出一种选择作动器和传感器配置位置的次优方法 ,它根据每个作动器 /传感器的可选位置对可控度 /可观度的贡献大小 ,逐步消减作动器 /传感器的可选位置 ,直到作动器 /传感器的可选位置为希望的... 本文基于离散系统可控性和可观性的原则 ,提出一种选择作动器和传感器配置位置的次优方法 ,它根据每个作动器 /传感器的可选位置对可控度 /可观度的贡献大小 ,逐步消减作动器 /传感器的可选位置 ,直到作动器 /传感器的可选位置为希望的作动器 /传感器数目为止。这种方法简单而且计算效率高。通过对一个空间桁架结构的作动器 /传感器的优化配置研究 。 展开更多

关键词 结构振动系统 振动控制 传感器/作动器 优化配置

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综合模态H_2范数下致动器/传感器的优化配置 被引量：3

6

作者 娄军强 魏燕定 +2 位作者 杨依领 谢锋然 赵晓伟 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期49-55,197,共7页

致动器/传感器的优化配置问题是智能柔性结构振动主动控制中的关键技术问题,基于模态空间H_2范数研究了智能柔性梁系统中压电致动器/传感器的优化配置问题。根据Rayleigh-Ritz理论建立了系统的动力学方程并得到其状态空间表达式。提出... 致动器/传感器的优化配置问题是智能柔性结构振动主动控制中的关键技术问题,基于模态空间H_2范数研究了智能柔性梁系统中压电致动器/传感器的优化配置问题。根据Rayleigh-Ritz理论建立了系统的动力学方程并得到其状态空间表达式。提出了一种衡量系统能控/能观性并考虑模态权重的综合模态H_2范数准则,采用改进遗传算法研究系统中并置致动器/传感器的优化配置问题,得到了系统多个模态、综合模态H_2范数最优的致动器/传感器布局结果。实验结果表明,利用优化结果进行致动器/传感器的布局,系统单个模态和综合模态均具有较好的检测和控制效果,被控模态具有较好的能控/能观性,所提出的优化准则和优化方法是可行的。 展开更多

关键词 智能柔性结构 综合模态H2范数 优化配置 压电致动器/传感器 改进遗传算法

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智能结构中热压电致动器和传感器的优化配置 被引量：2

7

作者 杜设亮 傅建中 陈子辰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1054-1056,共3页

利用热压电介质的动态控制方程讨论各耦合场对智能结构控制和传感性能的影响。提出用有限元分析法对热压电基体结构的热应力和热变形进行计算 ,以确定智能结构中致动器 /传感器的最优配置。

关键词 智能结构 热压电耦合效应 有限元 致动器 传感器 优化配置

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弹性机构振动主动控制中压电作动器/传感器的优化配置 被引量：1

8

作者 李鹏飞 刘宏昭 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第1期29-31,共3页

讨论了高速弹性机构构件上压电作动器和传感器粘贴位置优化配置的方法。基于机构弹性动力学控制方程 ,对系统模态作动力系数矩阵 ,作奇异值分解和振动响应观测信号 ,作小波变换 ,获得了作动器和传感器不同分布情况下作动力和观测信号的... 讨论了高速弹性机构构件上压电作动器和传感器粘贴位置优化配置的方法。基于机构弹性动力学控制方程 ,对系统模态作动力系数矩阵 ,作奇异值分解和振动响应观测信号 ,作小波变换 ,获得了作动器和传感器不同分布情况下作动力和观测信号的能量表达式 ,提出了判定作动器 /传感器最优配置的可控性指标和可观性指标。最后 ,对弹性连杆机构进行数值仿真 。 展开更多

关键词 弹性机构 振动主动控制 压电作动器 传感器 优化配置

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考虑粘贴效应和测量噪声的压电作动器/传感器优化配置 被引量：1

9

作者 詹训慧 王永 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期143-146,153,共5页

针对柔性结构振动主动控制中的作动器/传感器配置问题,提出了一种在考虑粘贴效应和测量噪声情况下的优化配置方法。首先,在一定条件下,把配置位置有限化;然后利用卡尔曼分离原理,先进行作动器配置,在此基础上进行传感器配置,而不必同时... 针对柔性结构振动主动控制中的作动器/传感器配置问题,提出了一种在考虑粘贴效应和测量噪声情况下的优化配置方法。首先,在一定条件下,把配置位置有限化;然后利用卡尔曼分离原理,先进行作动器配置,在此基础上进行传感器配置,而不必同时进行优化配置,从而减少了优化计算量,并给出在测量噪声情况下的最优配置结果。柔性梁数值仿真结果表明该方法的有效性和快速性,也同时给出了非同位配置结果,与以往配置结果相比尤其是传感器位置有一定的改变。 展开更多

关键词 柔性结构 振动控制 压电作动器/传感器 优化配置 粘贴效应 测量噪声

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可控度/可观度在智能结构热压电致动器/传感器配置中的应用 被引量：3

10

作者 杜设亮 张伟根 +1 位作者 傅建中 陈子辰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期187-189,共4页

研究智能结构中热压电致动器 /传感器配置的优化问题。提出了热压电介质的动态控制方程。提出目标函数来评价系统可控度、可观度以优化致动器 /传感器的放置 ,用具体算例讨论了热压电致动器 /传感器的位置和数目对系统可控度、可观度的... 研究智能结构中热压电致动器 /传感器配置的优化问题。提出了热压电介质的动态控制方程。提出目标函数来评价系统可控度、可观度以优化致动器 /传感器的放置 ,用具体算例讨论了热压电致动器 /传感器的位置和数目对系统可控度、可观度的影响 ,由此得到了有关致动器 /传感器配置的结论。 展开更多

关键词 智能结构 热压电耦合效应 可控度/可观度 致动器/传感器配置优化

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柔性结构作动器/传感器优化配置研究 被引量：6

11

作者 闫洁 曹秉刚 +1 位作者 杨仲庆 史维祥 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期47-53,共7页

从有效衰减振动能量的角度出发 ,在对位配置作动器 /传感器的情况下 ,通过最小化系统总储能积分 ,对柔性结构振动主动控制中的作动器 /传感器位置及反馈增益进行了优化。在优化方法上 ,作者提出了一种快速收敛的遗传算法 ,即“适应度缩... 从有效衰减振动能量的角度出发 ,在对位配置作动器 /传感器的情况下 ,通过最小化系统总储能积分 ,对柔性结构振动主动控制中的作动器 /传感器位置及反馈增益进行了优化。在优化方法上 ,作者提出了一种快速收敛的遗传算法 ,即“适应度缩放”加引入“有偏外来移民”的遗传算法。 展开更多

关键词 主动控制 优化方法 遗传算法 柔性结构 作动器 传感器

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纯模态试验中的作动器/传感器优化配置 被引量：5

12

作者 郭家骅 陈怀海 贺旭东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期192-195,共4页

基于有效独立法,研究了逐步消减法在纯模态试验作动器/传感器优化配置中的应用。对一给定自由度的结构系统,由系统的模态动能可得系统的F isher信息阵。在优化过程中,根据F isher信息阵可得到各自由度节点所对应的E fI值,由E fI值的大... 基于有效独立法,研究了逐步消减法在纯模态试验作动器/传感器优化配置中的应用。对一给定自由度的结构系统,由系统的模态动能可得系统的F isher信息阵。在优化过程中,根据F isher信息阵可得到各自由度节点所对应的E fI值,由E fI值的大小来确定每次要删除的作动器/传感器。在逐步消减的过程中,把E fI的值表示为一个矩阵的形式,使得优化过程清晰明了,提高了优化效率。最后,通过对一个20自由度的离散悬臂梁的激振器布设进行优化,验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 模态试验 优化 有效独立法 逐步消减法 作动器/传感器

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振动控制传感器/作动器的数目和位置优化设计 被引量：29

13

作者 任建亭 闫云聚 姜节胜 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期237-241,共5页

提出一种确定传感器、作动器的数目和优化设计传感器、作动器位置的方法。以独立模态最优控制方法为基础 ,将模态控制力、作动器作动力和传感器测量的信号处理为随机变量 ,分别建立了模态控制力能量、作动器作动力能量的自相关矩阵和测... 提出一种确定传感器、作动器的数目和优化设计传感器、作动器位置的方法。以独立模态最优控制方法为基础 ,将模态控制力、作动器作动力和传感器测量的信号处理为随机变量 ,分别建立了模态控制力能量、作动器作动力能量的自相关矩阵和测量信号的能量自相关矩阵。进一步通过作动力能量的自相关矩阵和测量信号的能量自相关矩阵包含的能量分别确定了作动器和传感器的数目。在此基础上 ,建立了基于控制系统作动力消耗能量最小和传感器测量信号能量最大 ,分别设计了控制系统的作动器和传感器的最优位置。通过数值算例证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 优化设计 模态控制 自相关矩阵 振动控制 传感器 作动器 位置 数目

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基于模态应变能分布的压电致动器/传感器位置优化遗传算法 被引量：10

14

作者 钱锋 王建国 +1 位作者 汪权 逄焕平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期161-166,共6页

由线弹性压电结构有限元动力方程推导压电智能结构振动控制方程;建立准确模拟层合压电结构动力行为的有限元模型。基于主结构模态应变能分布提出新的优化目标函数,将压电致动器/传感器位置编号作为优化变量,建立用离散变量表示的智能结... 由线弹性压电结构有限元动力方程推导压电智能结构振动控制方程;建立准确模拟层合压电结构动力行为的有限元模型。基于主结构模态应变能分布提出新的优化目标函数,将压电致动器/传感器位置编号作为优化变量,建立用离散变量表示的智能结构优化问题,并通过二进制编码的遗传算法(GA)求解。以四边固支复合层合压电智能板为数值算例,采用比例反馈控制,研究最优位置配置致动器/传感器智能结构目标模态的控制效果。数值结果表明基于模态应变能分布的遗传算法所得优化解振动控制效果较好。 展开更多

关键词 压电致动器/传感器 主动振动控制 位置优化 遗传算法 模态控制

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弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化 被引量：8

15

作者 张宪民 邵长健 沈允文 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期211-214,共4页

对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析 ,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数 ,建立了相应的... 对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析 ,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数 ,建立了相应的优化模型 ,在此基础上 ,采用约束变尺度法对该优化问题进行了求解。最后 ,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。 展开更多

关键词 弹性连杆机构 振动控制 传感器 作动器 位置优化

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水下压电智能结构振动控制中传感器/作动器位置优化 被引量：5

16

作者 安方 张万良 +1 位作者 段勇 熊晨熙 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期488-496,共9页

文章围绕智能结构水下振动控制中传感器/作动器的位置优化问题,搭建Abaqus-Matlab联合建模平台,得到水下智能结构的状态空间模型,建立基于能量传递的优化准则,在频段为0～600 Hz处,对比可选传感器及作动器位置区域的可控、可观度的大小... 文章围绕智能结构水下振动控制中传感器/作动器的位置优化问题,搭建Abaqus-Matlab联合建模平台,得到水下智能结构的状态空间模型,建立基于能量传递的优化准则,在频段为0～600 Hz处,对比可选传感器及作动器位置区域的可控、可观度的大小,由此获得了传感器/作动器的最佳粘贴位置。最后通过相同激励信号下,不同配置位置的水下压电智能圆柱壳振动能量传递的大小,验证了优选位置的合理性。 展开更多

关键词 智能壳体结构 水下振动 传感器/作动器 位置优化

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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：12

17

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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挠性结构振动控制中压电致动器/敏感器的优化配置 被引量：3

18

作者 周军 周连文 李卫华 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期497-500,共4页

针对挠性结构的主动振动控制问题,给出了粘贴有若干压电片的挠性梁的数学模型。基于结构模态的可控可观性,提出一种压电致动器/敏感器同位位置的优化方法。该方法利用模态在可控可观性子空间上的正交投影来反映可控可观性的测度,并根据... 针对挠性结构的主动振动控制问题,给出了粘贴有若干压电片的挠性梁的数学模型。基于结构模态的可控可观性,提出一种压电致动器/敏感器同位位置的优化方法。该方法利用模态在可控可观性子空间上的正交投影来反映可控可观性的测度,并根据各阶模态在系统输出中的相对重要程度加权模态可控可观测性测度,由此得到致动器/敏感器的优化配置指标。通过数学仿证明了该优化方法的有效性。 展开更多

关键词 压电致动器/敏感器 振动控制 优化配置

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基于声辐射模态的水下航行器传感器优化配置研究 被引量：1

19

作者 汤智胤 邹海龙 +3 位作者 喻柳丁 李想 沈惠杰 马锐锋 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第16期108-111,共4页

本文研究当水下航行器外壳体振动传感器总数确定之后,如何利用这有限个数的传感器得到更多航行器壳体振动信息,从而更准确地评估航行器当前声隐身状态的问题。基于结合声辐射模态理论,给出传感器优化配置方法和步骤,并利用类似水下航行... 本文研究当水下航行器外壳体振动传感器总数确定之后,如何利用这有限个数的传感器得到更多航行器壳体振动信息,从而更准确地评估航行器当前声隐身状态的问题。基于结合声辐射模态理论,给出传感器优化配置方法和步骤,并利用类似水下航行器的椭球壳体结构作为研究对象进行仿真,对该方法进行验证。研究结果表明,针对类椭球结构的水下航行器,低频段壳体传感器应布置在两端及中间位置。 展开更多

关键词 声辐射模态 传感器优化配置 水下航行器

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压电智能结构传感器/作动器位置优化研究 被引量：18

20

作者 王威远 魏英杰 +2 位作者 王聪 邓年春 邹振祝 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1025-1029,共5页

研究压电主动结构振动控制当中传感器/作动器的位置优化问题。从系统的状态空间方程出发,在系统可控性、可观性Grammian矩阵特征值的基础上来描述性能指标,以控制能量最小化和传感能量最大化作为优化目标,利用遗传算法(GE)进行优化计算... 研究压电主动结构振动控制当中传感器/作动器的位置优化问题。从系统的状态空间方程出发,在系统可控性、可观性Grammian矩阵特征值的基础上来描述性能指标,以控制能量最小化和传感能量最大化作为优化目标,利用遗传算法(GE)进行优化计算,计算过程中对传感器/作动器的位置采用二进制编码加以描述。通过对一压电板结构的仿真计算对该方法进行了验证,优化计算结果与枚举法结果完全相符,从而证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 压电传感器/作动器 智能结构 位置优化 遗传算法

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