基于LMI的压电智能板的H_∞振动控制

研究了压电智能板结构的H∞振动控制问题,推导出其有限元运动微分方程并对其进行解耦,在状态空间中利用最小实现和平衡降阶法对其进行降阶处理。基于线性矩阵不等式(LMI)方法,针对压电智能板结构设计了次优H∞状态反馈控制器和最优H∞状态反馈控制器。以智能悬臂板结构为例,设计了相应的控制器。仿真结果表明,此方法成功地实现了压电智能板结构对干扰的抑制。

各种支撑压电智能板的LQR振动控制

文章基于控制目标函数的LQR法,对各种支撑条件下控制目标函数中权系数矩阵(Q矩阵和R矩阵)进行理论计算,利用Matlab系统仿真,演示了四边固支板中点受初始位移激励时,前两阶模态位移的控制曲线和控制电压随时间变化的曲线。结果证明,该方法能有效达到控制结构振动和减小控制能量消耗的目的。

压电智能板动力学有限元模型建立及振动控制(Ⅱ)——压电智能板振动控制

在采用有限元法已建立的压电智能板的动力学方程基础上。应用模态控制理论对压电智能板振动控制的原理和策略进行了研究,采用基于二次线性控制(LQR)的独立模态空间控制法来进行板结构的主动控制,采用负速度反馈控制。通过数值仿真,结果表明:有效地控制结构振动。

变截面梁式压电智能板振动控制的小波模式

基于 Daubechies小波理论的尺度函数变换 ,对于变截面悬臂板结构的弯曲建立了由压电片感应器的观测电量识别挠曲变形构形的显式关系式。此基础上 ,采用具有位移与速度信号负反馈控制律后 ,建立了抑制振动的压电动力控制程序。由于小波尺度函数逼近具有低带通性质 ,即具有自动滤除高频分量的能力 ,该控制程序将不会出现由观测溢出与控制溢出耦合而造成的控制失稳 (即在抑制低频 (阶 )扰动时系统激发出高频 (阶 )扰动的现象 )。数值仿真结果表明 :该控制方法所能控制的模态阶数与压电片数相同 ,而且其控制程序在抑制外界干扰方面是有效的。

压电智能板的稳定性与可控性分析

从能量角度对粘贴有压电传感层与致动层的智能层板的稳定性与可控性作了理论分析.导出了反映智能板能量变化与外加控制电压之间关系的功率流的表达式,并在此基础上,得到了几个有关智能板控制系统稳定性的性质.分析了用整块致动层并施加均布电压来对板进行控制时矩形板的几种不可控情况,并讨论了压电致动层的分块对板可控性的改进作用.

压电智能板结构的鲁棒非脆弱H_∞振动控制

研究了压电智能板结构的非脆弱H∞鲁棒振动控制问题,在导出其有限元运动微分方程后,对其进行解耦,在状态空间中利用最小实现和平衡降阶法对其进行降阶处理。考虑其被控模态参数的不确定性,建立了模态参数不确定性模型。基于线性矩阵不等式(LMI)方法,设计鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器。以智能悬臂板结构为例表明了该方法的有效性。

压电智能挠性板的主动振动控制研究

对挠性悬臂矩形板的主动振动控制进行了研究。给出了悬臂板的压电敏感器和致动器的布置准则,并推导了悬臂板的(包括弯曲和扭转振动模态)基于分布式压电致动器的压电致动方程,可以根据该方程设计悬臂板压电主动振动抑制的控制器。该文在控制方法上采用应变律反馈控制和线性二次型(LQR)控制,计算机数字仿真结果表明:设计的控制律对于悬臂板的弯曲和扭转振动是有效的。

智能压电板的振动控制

首先采用四节点板元和虚功原理,推导出智能板结构的运动方程,然后采用基于二次线性控制(LQR)的独立模态空间控制法来进行板结构的主动控制。文中方法的有效性,通过数值仿真来验证。从控制仿真结果可以看出,文中的方法能有效地控制板结构的振动。

压电片位置和大小对板振动控制的影响

文章基于现代控制理论选用结构控制能量和控制信号能量作为控制目标函数的LQR法,利用单对压电片对各种支撑条件下的板进行结构振动的主动控制;讨论了压电片位置和大小对控制效果的影响;提出了关于压电片位置和大小优化的基本观点。