基于音圈作动器的大型柔性结构振动主动控制

大型环形柔性结构作为卫星天线的典型结构,由于其显著增大的天线口径有效提高了通信精确度,而使重量仅微小增加,已经成为大口径卫星天线的主流结构。同时它具有固有频率极低、阻尼弱、刚度小等缺点,低频、长时间的模态响应很容易被激起。因此,大型环形柔性结构的振动控制变得尤为重要。针对大型环形柔性结构振动问题,提出一种基于激光位移传感器、音圈作动器和PD-fuzzy控制算法的振动主动控制方法。其中,激光位移传感器能够测量的最小位移为0.01 mm,音圈作动器输出位移和力,基于激光位移传感器的反馈信号运用PD-fuzzy控制算法控制音圈作动器。建立大型环形柔性结构的有限元模型并分析其特性,同时构建试验验证系统。结果表明,该振动主动控制方法性能良好,能够控制大型环形柔性结构的超低频振动,而不会产生附加刚度。

Active Vibration Control for a Large Annular Flexible Structure Based on Voice Coil Actuators