电致伸缩/压电微尺度智能结构的伽辽金方法

在微纳米尺寸的智能结构中,电致伸缩(PMN-PT)/压电(PZT)材料有着广泛的应用前景。本文基于哈密顿变分原理,得到PMN-PT/PZT微尺度梁的智能结构系统运动方程的弱形式。采用以B样条函数为基函数的有限维近似的伽辽金方法,建立起该系统的状态方程。对于由PMN-PT的诱导应变与电场成双曲唯象关系引起的非线性问题,采用线性化输出方法,获得作动诱导应变与控制器输出的线性关系。以PZT做传感器、PMN-PT做作动器的梁系统的控制算例表明了方法的正确性与有效性。此方法可进一步推广到更为复杂的智能结构系统中。