基于最优控制的结构振动主动控制系统多目标优化

本文对简支梁振动主动控制的传感器/作动器位置优化问题,建立了综合考虑控制效果和控制的目标函数,并编制了遗传算法软件包Ga205对此函数的可变参数进行优化,以使目标函数最小化.结果表明,较之穷举法,遗传算法解决传感器/作动器进行位置优化问题是高效的,也是全局收敛的.     

电磁式作动器及其振动主动控制系统的研究

本文以旋转机械为研究对象，成功地研制了一种电磁式作动器及其振动主动控制系统，解决了信号检测，控制，放大以及数据通讯等一此关键性的难题，利用该系统，对转子的不平衡振动进行了主动控制实验，取得取较好的控制效果。     

同位配置线性主动结构的模态属性

阐明了传感器和作动器同位配置的线性主动结构模态的基本属性,讨论了同位主动结构在不同反馈率作用下闭环零、极点分布及根轨迹的特点,使用一阶和二阶滤波器对闭环系统进行补偿,使得主动结构获得更大的阻尼和稳定性。     

复杂激励下双层隔振系统的主动控制研究

采用子结构矩阵分析法，研究了复杂激励下双层隔振系统的功率流传递特性；采用输入到基础的功率流最小为目标的最优控制策略，对主动作动器安装在3种方式下的控制效果进行了分析对比。研究结果表明：复杂激励下双层隔振系统低频的耦合以刚体模态为特征，高频则显示基础动态特性；作动器3种安装方式下的主动控制都能取得较好的隔振效果，其中安装在机器与中间质量之间的隔振效果最好。     

主动磁浮轴承

主动磁浮轴承是一种利用电磁力使轴承稳定悬浮起来且轴心位置可以由控制系统控制的一种新型轴承。它包括位移传感器、控制器、功率放大器和电磁作动器。其工作原理是：位移传感器用于监视轴的位置，并将信息传人控制系统，控制系统确定必要的控制信号，并将控制信号送人功率放大器，转变为电磁作动器的增大电流，使旋转轴位于轴承作动器中心。     

弹性机构振动主动控制中压电作动器/传感器的优化配置

讨论了高速弹性机构构件上压电作动器和传感器粘贴位置优化配置的方法。基于机构弹性动力学控制方程,对系统模态作动力系数矩阵,作奇异值分解和振动响应观测信号,作小波变换,获得了作动器和传感器不同分布情况下作动力和观测信号的能量表达式,提出了判定作动器／传感器最优配置的可控性指标和可观性指标。最后,对弹性连杆机构进行数值仿真,确定了机构构件上压电作动器和传感器的最优配置。     

车辆电液主动悬架智能控制研究

建立悬架系统和电液伺服作动器数学模型,分别在正弦信号激励和随机路面激励下,设计最优控制器,在MATLAB/simulink里搭建仿真模型进行数值仿真。仿真结果表明:最优控制的电液主动悬架系统对由路面输入引起的振动能有效抑制,车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷与被动悬架相比分别降低20%~55%、25%~44%、0%~54%,车辆行驶平顺性和操纵稳定性得到很大改善,验证了控制器的性能。     

振动主动控制技术的研究进展

本文介绍了国内外振动主动控制技术的研究现状,着重分析了振动主动控制中致动器、传感器、控制器以及系统建模等方面的发展情况。     

压电智能桁架作动器配置的优化设计

利用优化设计的思路来探讨作动器的优化配置,并将优化模型分为两类:待控模态数目固定前提下优化作动器的数目和位置;固定作动器的数目,优化作动器的位置以控制更多的模态数目。并根据该类优化问题为多目标优化的性质,提出了一种基于模糊逻辑推理的多目标遗传算法,构造了一个能与适应度相对应的评价个体优劣的评价体系,以引导处理多目标问题的遗传算法的进化过程。数值算例结果表明了所提方法是正确的和有效的。     

基于残差信息的汽车液压主动悬架故障诊断与隔离研究

为提高汽车液压主动悬架控制性能,提出一种针对液压作动器、车身垂向加速度传感器的故障诊断与隔离方法。建立四自由度汽车液压主动悬架动力学模型,并考虑液压作动器和传感器常见故障,建立悬架故障模型。采用极点配置方法设计故障检测滤波器,利用输出残差信息对作动器卡死和增益故障、传感器增益故障进行诊断。在此基础上,为准确诊断故障发生部位,利用相关系数和故障向量径长值对故障进行隔离。在MATLAB/Simulink环境下对故障悬架进行大量仿真计算,结果表明:残差波动超过一定阈值时可敏感地诊断出作动器或传感器故障;汽车液压主动悬架作动器故障采用最大相关系数准确隔离,车身垂向加速度传感器故障采用最大相关系数和最小故障向量径长值准确隔离。     

自适应桁架结构动态测试中主动构件配置研究

自适应桁架结构是由作动和传感元件制成主动构件取代桁架结构的关键构件,形成一种能自适应于内外环境变化的新型结构。主动构件在外电场作用下,产生结构的内部激励力,可以对桁架结构进行动态测试。本文在推导了自适应桁架结构机电传递函数表达式的基础上,由主动构件两连接节点处结构各阶模态振型轴向分量差值绝对值的加权和构成的优化目标函数,来研究主动构件在自适应桁架结构中的最优配置问题。文中将该方法运用于一平面自适应桁架结构的动态测试实验中,说明了所提出的优化配置方法的有效性。实验指出,主动构件的不同配置对于结构的低阶模态的测试尤为重要。     

柔性智能桁架结构的独立模态空间控制方法实验研究

针对空间柔性智能桁架结构 ,进行了实验室控制仿真。实验基于最优控制理论 ,采用独立模态空间控制方法设计了空间柔性智能桁架结构的振动主动控制规律。通过测量加速度 ,进行了柔性智能桁架结构的实时振动主动控制实验。实验结果表明该控制使被控模态阻尼比增加 ,频响函数的幅值衰减较大 ,有较明显的控制效果     

电动静液压作动器主动悬架力跟踪控制研究

建立了1/4主动悬架和EHA主动悬架系统的数学模型,分析了EHA作动器中的无刷直流电机对该系统的影响。提出了一种基于主环LQG理想力控制器和内环电机电流控制器组成的力跟踪控制策略,设计了EHA主动悬架硬件控制器,并进行了仿真和台架试验。结果表明,力跟踪控制能够使电机输出的实际主动力接近理想主动力,改善了EHA主动悬架的动态特性,验证了所设计的控制策略和硬件控制器的可行性。     

用于振动主动控制的传感器

介绍了振动主动控制中几类常用传感器的工作原理、结构特点及适用范围。     

考虑时变输入时滞及频段约束的车辆主动悬架预瞄控制

针对预瞄控制中存在的输入时滞现象,提出一种时滞相关的有限频域线性变参数控制器设计方法,用于解决存在输入时滞及时变速度的汽车主动悬架预瞄控制问题。在控制器设计中,应用Padé方法将控制方程扩维为含路面预瞄信息的状态空间形式。用有限顶点的多胞形结构处理速度的时变性。以线性不等式的形式给出了控制器设计准则。区别于传统的全频域时滞相关的H∞控制,以车身加速度的有限频域H∞范数为优化性能指标,使其在关心频段内取得最小的能量增益值,同时保证相关的时域约束条件。通过数值算例及试验表明,在存在输入时滞的情况下,该方法能取得比无预瞄控制保守性更小的结果,舒适性得到了显著的提高。     

基于作动器非线性特性的电磁主动悬架混合控制

针对电磁主动悬架直线作动器的非线性特性对控制系统性能的影响问题,基于磁场谐波理论建立了输入电流与电磁作动力的非线性数学模型.结合作动力输出模型与悬架系统,建立了电磁主动悬架非线性动力学模型,分析作动器非线性特性对主动悬架性能的影响.为了消除影响,设计了基于滤波递归最小二乘法(FxRLS)自适应滤波补偿的多目标粒子群H ...