逆系统方法在振动—离心复合环境中的应用

【摘要】：振动—离心复合环境试验有着重要的意义，因为它可以预测系统在单一试验环境中所不能估计的潜在故障，有利于提高其在工程应用上的使用可靠性，因而有着广泛的工程应用。在应用中，为了实现预期的复合环境，或是为了消除某些外在的干扰，这就不可避免的涉及到振动离心复合环境的控制问题。 本文对多自由度体系运控制论中的逆系统理论，将荷载识别的逆问题归结为建立原系统的的逆系统，在逆系统中求输出的正问题，最终达到荷载识别的目的。 其次，本文还利用逆系统方法对该线性—耦合系统进行控制，求出了其逆系统，并和原系统一起构成伪线性系统，对其实现了解耦，达到预期控制目的。 此外，本文建立了振动台的五刚体模型的运动方程，分别以位移、速度、加速度作为控制目标，求出了相应的逆系统，将这一时变、耦合系统进行了解耦和线性化。数值算例证实了逆系统方法可以将该系统的目标量有效的控制在工程允许的误差范围之内。 最后，本文对逆系统方法更深一步的研究作了初步的探讨。其一是将其应用到非线性随机振动。其二是将其和智能控制结合起来，用经过充分训练的神经网络近似代替原系统的逆模型，克服了原方法求逆困难的缺点，进一步的完善了逆系统方法。