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《华侨大学》 2002年
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振动控制的主被动混合阻尼结构的研究

任兴仑  
【摘要】: 主被动混合阻尼结构振动主动控制是目前国内外的研究热点之一。本文采用GHM模型描述粘弹性阻尼材料的本构关系,根据哈密顿原理分别对附加主动约束阻尼层结构(ACLD)和主被动阻尼分离结构(ACUPCLD和ACOPCLD,其中ACUPCLD结构是将压电作动层贴于粘弹阻尼层的下面,ACOPCLD结构是将被动约束层和压电作动层分别贴于梁的上下表面)的梁结构建立了有限元模型,进而得到系统控制状态方程。采用最优Hankel最小阶逼近降阶法对主被动混合阻尼结构的控制状态方程进行降阶,以附加主动约束阻尼层的梁结构为例,进行了数值仿真,结果表明:该方法是一种稳定的、高效的、鲁棒性很好的降阶方法。 定义了主被动混合阻尼结构控制性能指标:被动抑振性能指标、主动抑振性能指标、控制能量指标和控制力性能指标;然后,基于状态反馈最优控制律,根据定义的控制性能指标分析粘弹性阻尼层厚度、粘弹性阻尼材料参数、压电作动层厚度对主被动混合阻尼结构振动控制性能的影响,得到了一些有价值的结论。基于最优状态反馈控制律,在选取结构优化参数与非优化参数两种情况下,对受脉冲激励的悬臂梁进行了振动控制对比仿真分析。 基于降阶模型,设计了输出反馈次最优控制器,对受正弦激励的悬臂梁结构振动控制进行仿真实验,并且对被动约束阻尼层结构(PCLD)、主动约束阻尼层结构(ACLD)和主被动阻尼分离结构(ACUPCLD和ACOPCLD)的开环和闭环性能作了对比,结果表明,主被动阻尼分离结构能达到更为良好的振动控制性能。 最后,为了验证在理论分析和数值仿真中得到的结论,利用虚拟仪器软件LabVIEW和国产数据采集板开发了虚拟振动测控平台,然后对附加主被动混合阻尼的悬臂梁结构,实现了结构振动控制,实验结果表明主被动阻尼分离结构对低阶模态振动具有更显著的控制效果。
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB535

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 刘俊;半主动压电阻尼结构的理论与实验研究[D];华侨大学;2006年
【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 唐志平;胥建龙;;离散元与壳体有限元结合的多尺度方法及其应用[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
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1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
2 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 姚宗健;横向振动在周期复合结构板中传播问题的研究[D];北京交通大学;2010年
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1 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
3 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
4 李鹏;基于MSP430的汽车轮胎压力监测系统[D];山东科技大学;2010年
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6 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
7 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
8 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
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10 王斌;浅层地表缺陷动力探测技术研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张文毓;;磁致伸缩智能材料研究进展[J];传感器世界;2009年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘梦伟;基于双压电PZT薄膜单元的悬臂梁式微力传感器研究[D];大连理工大学;2006年
2 石敏先;压电相/导电相/环氧树脂阻尼复合材料的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 冯继文 编译;压电能源闪光灯[N];电子报;2009年
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2 李立州;压电摩擦阻尼器本构模型的分析及其在振动控制中的应用[D];西安建筑科技大学;2003年
3 崔海涛;压电智能悬臂梁的被动与主动振动控制研究[D];西北工业大学;2004年
4 任兴仑;振动控制的主被动混合阻尼结构的研究[D];华侨大学;2002年
5 孙浩;压电分流电路特性及在结构振动控制中的应用研究[D];西北工业大学;2005年
6 张海峰;基于神经网络的压电智能结构控制方法研究[D];西北工业大学;2001年
7 刘志臻;波吸收器在挠性空间结构振动控制中的应用研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
8 王建国;基于极点配置方法的风力发电机组的稳定性控制[D];沈阳工业大学;2009年
9 汪性武;柔性机械臂的振动控制[D];南京航空航天大学;2004年
10 蒋晓刚;集装箱起重机仿真训练器座椅振动控制设计研究[D];上海海事大学;2004年
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