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。     

压电功能材料在结构主动减振降噪中的应用

利用压电材料的压电效应和逆压电效应.可分别实现压电传感器及压电致动器.采用压电传感器和致动器实现结构振动主动控制和噪声的有源控制是目前振动和噪声控制工程研究中的一个新领域.本文对此问题进行了分析,并指出了今后研究工作中应着重解决的问题.     

超精密机床的压电作动器隔振系统研究

压电作动器是振动主动控制中最常用的一种执行机构。文章分析了各种压电作动器的特点及应用范围 ,并用压电陶瓷作动器对超精密机床实施振动主动控制。结果表明 ,该系统应用控制器克服了压电元件的迟滞特性、蠕变特性和非线性后 ,能有效的控制地基振动对超精密机床的影响 ,提高了超精密机床的加工精度     

压电陶瓷的电特性与功率损耗实验分析

压电陶瓷(PZT)致动器在飞行器的主动振动与噪声控制等航空、航天领域中得到了广泛应用,其电特性和功率损耗的确定对于优化系统结构和设计有效驱动电源均有至关重要的作用.据此,该文提出了一种预测PZT功率损耗的实验方法.该方法通过理论分析与实验测试估计PZT的电容量、介电损耗角正切及功率损耗,最终得到它们与驱动电压峰值和频率的非线性函数关系.这种功率损耗的预测能在主动振动控制领域中为设计压电陶瓷驱动电源提供指标依据.     

和胃安神法治疗失眠的临床研究

针对应变分布对悬臂梁能量回收装置输出的影响,提出一种变厚度等应变结构,并用多层金属片构成的阶梯梁对该理想等应变结构进行近似.制作了4层阶梯梁能量回收装置,其中能量转换压电片采用压电纤维复合物(MFC).通过测量梁的应变分布和压电片输出,证明压电片能量在阶梯梁结构下是等截面梁结构下的2.89倍.     

基于压电陶瓷神经网络模型的模型抑振研究

为达到在脉动气流激励下抑制风洞模型振动的目的,该文提出了基于压电陶瓷作动器神经网络模型的风洞模型主动振动控制方法,并进行了实验研究。首先,分析了风洞模型系统振动特性,建立了内嵌式压电陶瓷作动器的主动振动控制系统,通过模型质心加速度推算出压电陶瓷作动器期望输出抑振力。然后,建立了压电陶瓷作动器期望输出抑振力 激励电压的神经网络模型,并根据该模型设计了一种实时解算加速度为激励电压的控制方法。最后,通过地面试验对控制方法的有效性进行验证。实验结果表明,该控制方法具有良好的实时性和鲁棒性,在锤击试验中,振动加速度衰减时间相比于压电方程线性控制时减小了54.46%,系统阻尼比增大了1.58倍,取得了良好的控制效果。     

基于故障补偿思想的导弹执行机构主动容错控制研究

为了提高导弹姿态控制系统的飞行可靠性,提出了基于故障补偿思想的导弹执行机构主动容错控制方法。该方法充分研究了一类导弹所采用的"+"型布局火箭发动机执行机构的结构和功能特点,分析了执行机构故障模式及其影响,在此基础上提出了主动容错控制方案,并推导出在执行机构卡死故障和恒值偏差故障情况下基于故障补偿思想的容错控制算法。仿真结果表明,该方法具有良好的容错控制效果,克服了传统被动容错控制方法在适用范围上的局限性。     

非线性压电作动器的振动模糊控制方法

在振动主动控制问题中，压电作动器常表现出一定的非线性特性。研究压电作动器的非线性特性，对于设计智能结构中的控制系统和控制策略非常重要。该文针对压电作动器表现出的非线性特性，提出一种基于模糊自适应滤波算法的前馈主动控制方法。数值仿真结果表明了该非线性模糊自适应控制方法的有效性。     

压电膜在振动控制中的应用及有限元分析

介绍了压电现象的基本原理及其在柔性结构主动减振中的应用，回顾了以往有限元法用于柔性结构振动主动控制分析的主要研究工作，提出了今后需要解决的问题。     

一种基于能量观点的机敏柔性梁振动主动控制方法

针对柔尾梁振动能量的分布，从提高传感与执行效率的观点出发，提出了一种简明而直观的传感器和执行器位置选择方法以实现柔性梁的振动主动控制，并用实验证明了该方法的有效性。     

基于TMS320F2812的振动主动控制系统设计

本文主要介绍了以TMS320F2812为控制核心的小型多通道振动主动控制系统,对前置调理电路和运用MAX547实现的多通道D／A转换电路进行了讨论,并给出了软件设计流程。本系统在实际的振动主动控制中得到了成功应用。     

两种新型压电作动器在振动控制中的应用研究

对弓型压电片作动器(APA)和Π型压电堆作动器(PISA)两种新型压电作动器在振动控制中的应用进行了研究,并给出了两作动器的输出作动弯矩与驱动电压的关系式.将它们应用于一垂尾模型的第1阶弯曲(一弯)和第1阶扭转(一扭)模态响应控制中,建立了该压电主动振动控制系统的状态空间模型,采用二次最优控制(LQR)策略设计控制器,并进行了控制系统的闭环仿真.结果表明,APA在垂尾模型一弯一扭模态控制中的性能优于PISA.     

基于PI逆模型的压电执行器复合控制

在利用腔衰荡光谱技术分析痕量气体时,压电陶瓷执行器常用来调节光学谐振腔的长度。为了提高压电陶瓷执行器的定位精度,针对压电陶瓷执行器的迟滞非线性,利用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型对执行器迟滞进行建模,分别采用最小二乘法和梯度下降法对模型参数进行辨识,同时,由于执行器迟滞曲线的非对称性,针对上升和下降过程分别进行辨识。结果表明,相比于最小二乘法,梯度下降法辨识的模型参数能更好地拟合执行器实际迟滞曲线,平均绝对误差减小了67.6%。设计基于PI逆模型的复合控制方法,并进行实验验证,采用在线参数辨识来实时更新模型参数。试验结果表明,在正弦波和三角波信号输入下,执行器的平均跟踪误差分别为0.035μm和0.028μm,该复合控制法可有效提高执行器定位精度。     

时变质量梁系统的振动主动控制研究

为了保证机械臂运动的高精度、准定位,采用主动控制技术降低结构的干扰振动是一项迫切而紧急的任务。该文以含变质量构件的弹性梁系统为对象,开展变质量弹性结构的振动特性研究和振动主动控制研究。使用模态叠加法推导了粘贴有压电片的变质量-柔性梁组合结构的控制方程,通过仿真获得变质量弹性梁系统的振动特性和运动规律。然后设计反馈控制器对质量增大系统和质量减小系统进行了振动主动控制,并采用时频分析技术分析了控制效果。仿真结果表明,变化的质量在引起系统振动频率改变的同时,还引起了一个附加的阻尼。在变质量时变系统的共振频率区间,通过反馈控制可有效抑制结构的振动。     

基于PZT的硬盘磁头悬臂结构振动主动控制

计算机硬盘中盘片的转速和存储密度的急剧增加,对读写磁头的定位精度和寻道速度提出了更高的要求,而高速旋转的盘片带动的风扰引起磁头悬臂结构的振动直接影响到其定位精度和速度.该文利用PZT压电陶瓷传感器和驱动器实现对读写磁头悬壁结构振动的主动控制.首先利用Ansys软件对附带有PZT传感器和驱动器的硬盘磁头悬臂结构进行了灵敏度和动态特性的分析,然后对系统进行了辨识并设计了H∞鲁棒控制器,完成了初步的振动控制实验,取得了较好的控制效果.