智能机械臂的压电半主动振动控制

以在半主动控制领域具有良好应用前景的压电元件为基础,在受控机械臂上粘贴压电陶瓷(PZT)片,运用基于压电分流阻尼的振动被动控制和基于同步开关阻尼(SSD)技术的半主动控制理论,消耗机械臂振动的机械能,减小结构振动的位移幅度,从而达到振动控制的目的.     

电流传输器模拟电感的设计及其在振动控制中的应用

通过电流型运算放大器组成第二代电流传输器与RC元件实现模拟电路的设计,由此搭建压电分流阻尼系统控制机械结构振动.通过软件仿真测试模拟电感电路设计的正确性,并以根部粘贴压电陶瓷片的固支梁结构为例,对该结构的第三阶模态振动控制进行了实验研究和分析,结果表明:所设计的新型压电分流电路具有良好的减振效果.     

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。     

基于ARX模型的压电智能结构振动预测控制

采用预测控制法对压电智能结构的振动主动控制进行了实验研究，通过实验方法建立了系统的ARX模型，并在此基础上设计了预测控制器对结构进行振动主动控制。实验结果验证了该方法在压电智能结构振动主动控制中的可行性和有效性。     

S型薄壁管结构振动噪声主动控制的研究

针对管状结构在航空航天某些应用场合中振动、噪声过大的实际情况，进行了振动、噪声控制实验研究。以某S型薄壁管结构模型为研究对象，利用压电智能结构，结合振动主动控制技术和FX—LMS自适应滤波算法，成功实现了振动噪声主动控制。实验结果表明，所采用的方法对此S型薄壁管结构的振动、噪声抑制的有效性。     

DSP技术在压电被动振动控制中的应用初探

采用DSP构建合成阻抗电路替代传统的压电分流阻尼电路进行振动控制。详细分析了DSP减振电路的工作原理和实现方法。以根部粘贴有压电陶瓷片的悬臂梁系统为例,给出了DSP减振电路的单模态被动减振的实验结果,并提出了利用DSP减振电路进行多模态被动振动控制的发展方向。     

状态开关型多模态压电分流抑振技术

研究了状态开关型多模态压电分流阻尼系统的抑振原理和实现方法.搭建了以金属氧化物半导体场效应晶体管为主体的状态开关型多模态压电分流电路,设计出一种频率自适应控制器,能跟随结构振动频率变化而实时改变脉冲控制信号的输出时刻和持续时间,使该状态开关型压电分流电路对结构各阶模态的振动响应都有较好的抑制效果.应用该状态开关型压电分流电路,进行了一个柔性悬臂梁的多模态振动响应抑制实验,使悬臂梁的前5阶弯曲模态的稳态响应幅值分别降低了7.72 dB、3.97 dB、1.23 dB、5.03 dB和4.14 dB,验证了所研制的状态开关型压电分流阻尼系统的自适应多模态抑振性能.     

电气和电子工程用材料科学

TN04 99040018智能结构自适应消振控制系统开发与实现/朱晓锦,陶宝棋(东南大学仪器科学与工程系)11数据采集与处理.一1998,13(4)一348一352从振动主动控制设计思想出发,基于自适应控制策略,对实现结构振动响应主动控制的自适应控制系统进行了研究与开发;在此基础上,应用自适应滤波前馈控制方法对一压电机敏刚架结构进行了振动主动控制实验,取得了良好的抵消振动效果,从而表明了这一系统的有效性与可靠性.图6参5(许)表2参17(许)TN04 99040019电致变色材料及应用/张征林,王怡红,王宏,苏连永,陆祖宏(东南大学)11电子元件与材料.一1 999,1s(l)…     

压电元件在悬臂梁多模态振动控制中的应用

基于压电元件的被动控制技术正得到越来越多的重视。该文以悬臂梁为受控结构,深入研究和探讨了RLC电路在多模态振动中控制的应用。具体分析了压电片的最佳粘贴位置和模拟电感的实现等问题,最后给出了串、并联形式的RLC电路在悬臂梁减振应用中的实验结果。     

周期性压电分流阵列板带隙特性研究

将带有分流电路的压电片周期性地粘贴到薄板表面形成二维压电分流阵列结构,该结构不仅具有声子晶体的带隙特性,还可以通过分流电路实现带隙调控。该文运用有限元法计算了二维压电分流阵列结构的带隙特性,研究了含有谐振单元及负电容的混合电路中不同电路参数对带隙的影响。此外,通过调节电感及负电容,可以将布喇格带隙和局域共振带隙进行耦合,拓宽带隙,实现宽频振动控制。     

自适应压电振动盘控制器设计

振动给料机是工业控制自动化中常用的设备,压电振动盘是目前效率和稳定性最高的振动给料机,但在使用过程中存在共振点变化导致效率下降的问题。针对该问题,设计了适用于压电振动盘的自适应控制器。该控制器能够对压电振动盘的振动频率和幅值进行连续调节,模糊PID控制使得振动盘输出幅值保持稳定,自适应算法使振动盘始终工作在最佳振动频率。控制器采用准谐振开关电源,可以消除电网电压波动对系统工作的影响。设计结果表明:该控制器工作性能稳定,驱动效率高且产生的噪音较小。     

基于Ansys的压电陶瓷材料振动特性仿真与研究

本文以智能材料中压电陶瓷为研究对象,对其进行的主动振动控制。本论文总结分析了压电陶瓷的特性和相关的物理学方程,依据理论分析的结果,确定PZT材料的具体参数的选择,分析压电陶瓷特性和力学模型。利用Ansys仿真软件对梁进行模态分析得到各阶模态下的振动频率,观察振动情况。并分析PZT在静态、动态电压下的电致伸缩特性。然后给梁上的压电陶瓷一个激振,观察和分析梁的振动情况。最后在梁的某个位置粘贴第二片压电陶瓷,对其施加与第一片相反的电压,抑制梁的振动,观察分析抑制情况。     

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。     

基于压电元件的同步开关减振技术的实验研究

基于压电元件的被动控制技术正得到越来越多的重视。该文针对一种新型的被动减振技术———基于压电元件的同步开关减振技术,进行了理论分析和实验研究。详细阐明了同步开关减振技术的原理,并以根部粘贴有压电陶瓷片的悬臂梁系统为例,对同步开关振动控制进行了实验研究,给出了被动减振的实验结果。     

桶状单晶片敏感元件的振动分析

桶状单晶片敏感元件由压电陶瓷(PZT-5)薄圆片粘贴在圆筒状金属外壳底部构成.运用有限元法,采用简化的模型对敏感元件进行振动模态仿真,分析了其结构尺寸与振动频率的关系,探讨了影响传感器工作频率的关键因素,优化了元件结构;对敏感元件实体进行实验测试,其1阶振动频率与仿真结果吻合较好.     

智能桁架结构振动控制中压电主动构件的研究：（一）压电主动构件设计

基于压电材料的压电作动效应，设计了一种可用于智能桁架结构振动控制的直线式压电主动构件，讨论了设计理论、参数选取及其对压电主动构件性能带来的影响。     

柔性梁振动控制系统设计

采用压电自感知执行器作为传感器和执行器,对柔性悬臂梁的振动情况进行研究,建立柔性悬臂梁系统的动力学方程,通过模态分析压电结构对柔性悬臂梁振动主动控制的原则和方法。利用最优控制理论得到对振动进行计算得到的最优控制信号来抑制悬臂梁的振动,完成对振动进行控制的目的。     

周期性压电分流薄板结构振动控制方法研究

为降低薄板振动产生的辐射噪声,采用将分流压电振子周期性固定于薄板上的方式进行振动控制,因结构符合周期性所以能够衰减压电薄板的振动量从而抑制薄板产生的辐射噪声。分别利用有限元法和传递矩阵法建立分流压电薄板的理论模型和弹性波传播理论模型,分析了压电薄板对振动衰减的原理,研究了3种分流电路调谐频率对压电薄板振动衰减的影响。结果表明,当电路调谐频率为850Hz时,压电薄板的振动衰减量最大。     

PZT机敏支架振动主动控制的实验研究

通过机敏结构建立了三维支架的振动主动控制系统，给出了压电机敏结构的离散控制方程，采用加速度反馈实现了支架的振动主动控制     

智能结构微位移测试及数值分析

对在压电陶瓷驱动下复合材料悬臂梁的静态变形及控制进行了试验研究.首先测试了复合材料基体和压电陶瓷片的材料常数;然后通过实验求得上下表面对称粘贴有分布式压电驱动器的复合材料悬臂梁静态位移与驱动电压间的非线性关系,所得结果与开发的4节点有限元计算结果相吻合.结果表明,利用压电陶瓷驱动器可对结构的微位移进行驱动,从而实现结构的精确定位.