收藏本站
《兰州理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

柔性悬臂梁振动主动控制的实验研究

杨宏斌  
【摘要】:随着科学技术的高速发展,大量柔性结构应用于空间设备以及各种生产设备当中。这种柔性结构自身具有挠度高,阻尼小的基本特征,受到外界的外力作用时就会产生持续性的振动。这样严重影响到了设备的正常工作,甚至导致设备损坏,因此对这种柔性结构的振动控制已经显得极为重要。 本文研究柔性结构在受到外力作用情况下的振动控制问题,在总结归纳了柔性悬臂梁振动控制的研究现状和发展动态的基础上,以压电悬臂梁作为控制对象,分析柔性结构的振动控制问题。并深入研究了用最优控制算法设计柔性悬臂梁振动控制器的具体方法,运用压电执行器实现了柔性悬臂梁振动主动控制,通过仿真及实验验证了控制方法的有效性。 首先,根据振动理论得到了柔性悬臂梁弯度和挠度的关系,并利用动静法建立了柔性悬臂梁振动微分方程,同时考虑压电效应,建立压电传感器和执行方程,并引入模态分析法建立压电悬臂梁系统的状态空间方程。然后,采用线性二次型状态调节器对柔性悬臂梁进行控制,设计基于最优控制算法的压电悬臂梁振动主动控制系统,经过理论分析和一系列的计算得出最优控制解,对所设计的控制系统进行开环和闭环仿真。讨论最优控制中加权矩阵的选择问题。最后搭建实验平台,证明所设计的控制器能较好的对悬臂梁振动进行控制。实验表明,在开环的情况下,依靠自身的阻尼作用,系统振动衰减很慢,而当系统输入控制后,取得了良好的控制效果,达到了预期的控制目标。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TB535

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆金伟,除卫良,达庆利;柔性机器人操作臂的动力学建模[J];东南大学学报;1997年06期
2 陈展荣,徐娟,禹智涛;柔性结构的自组织模糊主动振动控制[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年03期
3 韦忠瑄,孙鹰;柔性机械臂动力学的模态综合法[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2000年01期
4 曾克俭;李光;;液压柔性机械臂等效模型的鲁棒控制[J];机械科学与技术;2007年03期
5 和兴锁;顾致平;邓峰岩;;大型空间柔性梁的有限元动力学建模方法研究[J];机械科学与技术;2007年09期
6 黄文虎,王心清,张景绘,郑钢铁;航天柔性结构振动控制的若干新进展[J];力学进展;1997年01期
7 王宗利,林启荣,刘正兴;压电智能梁的状态相关LQR振动控制[J];上海交通大学学报;2001年04期
8 孙煜博;秦建斌;;压电智能悬臂梁最优控制建模与仿真[J];机械工程与自动化;2008年02期
9 袁浩;乔宇亮;李保林;王先来;;LQR控制策略在柔性关节系统中的实现[J];实验技术与管理;2006年08期
10 苏文敬,吴立成,孙富春,孙增圻;空间柔性双臂机器人系统建模、控制与仿真研究[J];系统仿真学报;2003年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吕永桂;基于压电致动器的柔性构件振动主动控制技术研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陈晓宁;基于神经网络振动主动控制方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 尉飞;压电智能结构的振动主动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 张勇;压电智能梁的振动控制[D];西安电子科技大学;2008年
4 李磊;压电柔性梁的振动主动控制研究[D];浙江大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严云;江毅;Christopher K.Y.Leung;;用光纤光栅测量混凝土中钢筋的腐蚀——第一部分:基本原理与加速试验的结果[J];四川建筑科学研究;2005年06期
2 刘青峰;尹久仁;;神经网络智能诊断技术在混凝土结构中的理论实现与展望[J];四川建筑科学研究;2007年01期
3 陈文元;赵雷;杜斌;;频率与振型对剪切型结构层间刚度的灵敏度分析[J];四川建筑科学研究;2008年04期
4 王威;王社良;苏三庆;;土木结构应用SMA进行振动控制存在的难点问题[J];四川建筑科学研究;2009年03期
5 严波;基于自适应控制的微机电流速断保护的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
6 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
7 蒋威,魏晓君;关于滞后自治线性控制系统的能控性的注记[J];安徽大学学报(自然科学版);1994年02期
8 孔慧芳;王经维;;线性调节器加权矩阵的工程实用逆推算法[J];安徽工学院学报;1990年01期
9 朱中稳;陈建明;;FA型保温补贴的计算机辅助设计[J];安徽工学院学报;1991年02期
10 李化建;建筑系统的智能化[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢永;蔡国平;刘松;;基于输入和输出数据的柔性板的时域空间建模与主动控制研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 张士峰;张辉;;高精度测量的被动隔振研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(理科卷)[C];2005年
3 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;Modal Vibration Control of Cantilever Plates[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 高亚辉;杨刚;臧军;;航空发动机液压执行机构模型时域辨识方法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 马良玉;盖银平;史振兴;;600MW超临界锅炉过热汽温反馈补偿神经网络逆控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 马广富;刘刚;黄静;李传江;;基于Gauss伪光谱算法的航天器姿态快速机动控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 刘蕾;张国山;;基于动态补偿的受扰线性系统最优跟踪控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
9 胡彦超;陈章位;;基于傅式正交多项式的整体频响函数拟合算法[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
10 伍敏;杨金福;黄国君;张占一;韩东江;刘玉晗;;单圆盘转子模态分析方法研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王永军;含形状记忆合金复合结构振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
8 邵宗凯;无刷双馈电机建模及智能控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
9 杜娟;高精度电子组装设备中智能材料驱动器的建模与控制研究[D];华南理工大学;2010年
10 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘希花;曳引电梯机械振动系统的固有特性与动力学响应[D];山东科技大学;2010年
3 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
4 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 李友;数控机床床身系统动态特性分析[D];长春理工大学;2010年
6 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
7 韩冬振;远程诊断中心的设计与实现[D];郑州大学;2010年
8 吴珺;数据挖掘技术在彩票销售数据分析中的应用研究[D];郑州大学;2010年
9 马兴瑞;船舶液压舵机系统中的流体噪声控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 丁豹;斜齿轮系统振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕永桂;魏燕定;吕存养;陈定中;李国平;程耀东;;悬臂板振动控制传感器/致动器优化配置[J];兵工学报;2006年01期
2 吴大方,刘安成,麦汉超,房元鹏;压电智能柔性梁振动主动控制研究[J];北京航空航天大学学报;2004年02期
3 刘志刚,孙承顺,杨铁军,黄金娥;人工神经网络在柴油机振动有源控制中的研究[J];船舶工程;2000年02期
4 李玩幽,杨铁军,张洪田,刘志刚;基于修改自适应算法(MLMS)的主动吸振模拟试验研究[J];船舶工程;2000年04期
5 胡红生,钱林方;移动质量激励悬臂梁振动主动控制系统[J];传感器技术;2005年09期
6 杜立群,颜云辉,王德俊;智能结构振动主动控制中驱动器的最优配置[J];东北大学学报;1999年02期
7 邱寄帆;虚拟数字存储示波器高速数据采集卡的设计与实现[J];电测与仪表;2001年06期
8 黄永安;邓子辰;姚林晓;;旋转柔性智能结构振动滑模控制方法研究[J];大连理工大学学报;2006年S1期
9 蒋建平;李东旭;;压电复合梁高阶有限元模型与主动振动控制研究[J];动力学与控制学报;2007年02期
10 岳林,刘福强,张令弥;柔性智能桁架结构振动的主动控制方法实验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 廖昌荣;汽车悬架系统磁流变阻尼器研究[D];重庆大学;2001年
2 杜设亮;精密机械仿生热稳定构件研究[D];浙江大学;2001年
3 吴克恭;埋入压电材料的智能复合材料结构振动主动控制理论和实验研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 林娜;压电智能结构用于振动主动控制技术的研究[D];西北工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李山虎,杨靖波,黄清华,陈德成;简谐及随机激励下柔性悬臂梁振动主动控制的实验研究[J];振动与冲击;2001年03期
2 张京军;何丽丽;王二成;高瑞贞;;压电智能结构振动主动控制传感器/驱动器的位置优化设计[J];工程力学;2010年01期
3 石荣,陈伟民,朱永,封君,唐军,古渊,黄尚廉;柔性梁振动主动控制的压电控制技术研究[J];压电与声光;2000年02期
4 孙祖毅;;计算机最优控制热水饱和塔热水流量[J];化工技术与开发;1986年01期
5 董文葆;化工过程模型化、优化管理及最优控制——(Ⅰ)过程系统集成化及模型化[J];化工进展;1992年02期
6 王建奇;王行愚;;时滞系统反馈控制律求解的新方法[J];华东理工大学学报;1992年S1期
7 李文涛,李胜玉,任雁秋,范荣谦,张兆宁,袁军;步进式连续加热炉炉温最优控制方案的实施──步进式连续加热炉计算机控制模型研究系列之四[J];包头钢铁学院学报;1994年03期
8 薛安克,孙优贤;打浆过程鲁棒最优控制的研究[J];中国造纸学报;1997年00期
9 薛安克,孙优贤;打浆过程鲁棒最优控制的研究[J];中国造纸学报;1997年01期
10 张卓奎,陈慧婵;随机最优控制的一个充要条件[J];西北轻工业学院学报;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚明辉;张伟;;用广义Melnikov方法分析柔性悬臂梁非平面运动的多脉冲轨道[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
2 陈淑萍;张伟;钱有华;;四维非线性动力系统的Bogdanov-Takens规范形的计算[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
3 陈龙祥;蔡国平;;柔性悬臂梁的多时滞最优控制[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
4 陈龙祥;蔡国平;;柔性悬臂梁的多时滞最优控制[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
5 陈淑萍;张伟;钱有华;;高维非线性动力系统的Bogdanov-Takens规范形的计算[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 张京军;赵冬冬;王二成;;柔性悬臂梁模态控制研究[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
7 胡长华;贺智国;;压电柔性梁的单片机振动主动控制研究[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年
8 陈龙祥;蔡国平;;基于粒子群算法的时滞动力学系统的时滞辨识[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
9 韦林;方明霞;;最优控制冷却塔预张力的安全度[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
10 张顺宝;;基于神经网络的结构振动最优控制[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;我校获2008年度国家科技奖成果简介[N];新清华;2009年
2 本报记者 姚雷;公司信息化工程建设实现成本最优控制[N];国家电网报;2009年
3 许淑惠;玻璃包装工业的战略调整与研发方向[N];中国包装报;2005年
4 记者 杨扬;合成氨优化控制系统节能增效[N];中国化工报;2002年
5 本报记者 顾猛;搏击在电力科研的竞技场[N];中国人事报;2005年
6 王斋;企业管理现代化的标志[N];中国水利报;2000年
7 省广播电影电视总台 赵之先;我省广播影视集团化改革中财务管理存在的问题及对策[N];甘肃经济日报;2005年
8 戴定一;仓储管理与WMS[N];机电商报;2005年
9 记者 孙小羽;联想呼叫中心:高效能低成本[N];计算机世界;2003年
10 赵艾筠;智能结构系统领域探索者——陈伟民[N];科技日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈光;密集模态挠性结构的多变量实验辨识及自适应逆控制[D];中国科学技术大学;2006年
2 吕永桂;基于压电致动器的柔性构件振动主动控制技术研究[D];浙江大学;2007年
3 邓国红;基于压电陶瓷的轿车顶棚振动主动控制技术研究[D];重庆大学;2010年
4 江浩;铣削加工振动主动控制[D];上海交通大学;2009年
5 陈玉强;双层隔振系统振动主动控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
6 王滨庆;基于机械作动器的振动主动控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 梁天也;主动控制式发动机悬置研究[D];吉林大学;2008年
8 李嘉全;浮筏系统的振动主动控制技术研究[D];中国科学技术大学;2008年
9 孟庆欣;有跳跃的随机系统的最优控制[D];复旦大学;2010年
10 刘相秋;弱耦合星载天线结构动力学分析及振动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨宏斌;柔性悬臂梁振动主动控制的实验研究[D];兰州理工大学;2012年
2 李济泽;具有裂缝的柔性悬臂梁的振动特性研究及其裂缝参数识别研究[D];福州大学;2003年
3 王凤霞;柔性悬臂梁的非线性振动与全局动力学的研究[D];北京工业大学;2002年
4 王爱武;基于LaRC-MFC致动器的振动主动控制研究[D];大连理工大学;2009年
5 翟兆阳;柔性基础悬臂梁振动主动控制[D];西安理工大学;2010年
6 马宝山;汽车悬架振动主动控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
7 周刚;PID模糊控制融合的压电柔性机械臂振动主动控制研究[D];北京工业大学;2007年
8 张薇;基于PPF的柔性悬臂梁主动振动控制研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 孙爱琴;复合材料层合板壳振动主动控制的方法研究[D];合肥工业大学;2005年
10 黄群;基于压电作动器的主动隔振系统理论与仿真研究[D];西北工业大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026