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摘要:在當(dāng)今機械化時代,許多大量的振動控制問題不僅在工程結(jié)構(gòu)問題中存在著,而且我們在日常生活里也可以看見許許多多的振動現(xiàn)象。對于振動現(xiàn)象,如果我們可以巧妙利用,將會給我們帶來好處,但如果利用不當(dāng),大多數(shù)都會給我們帶來壞處,所以必須將其抑制??焖夙憫?yīng),自我判斷并自身調(diào)節(jié)是智能結(jié)構(gòu)的三大優(yōu)勢,因而對智能結(jié)構(gòu)的研究,已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制領(lǐng)域的一個熱點,得到人們的高度重視。 本文主要是研究振動主動控制問題,通過有效處理達到減緩振動的目的。在選擇模型時,是以壓電智能桁架作為研究模型。首先我們對智能桁架結(jié)構(gòu)采取有限元分析討論,然后構(gòu)建智能桁架的動力特性模型,模型的構(gòu)建是根據(jù)隨機因子法的。同時定義隨機變量,在這里我們把壓電智能材料構(gòu)成的傳感器,作動器的位置位移以及控制系統(tǒng)增益作為變量,閉環(huán)控制律由速度負反饋定義,其根據(jù)是能量守恒定理和能量耗散準則。構(gòu)建模型并列出微分方程,根據(jù)優(yōu)化模型對振動進行分析,然后進行優(yōu)化處理。通過Matlab軟件實現(xiàn)仿真。因為matlab軟件具有強大高速的數(shù)據(jù)計算以及分析處理能力,所以在分析計算機械振動問題時,可以進行編程設(shè)計仿真來對振動問題進行優(yōu)化處理??焖俑咝У膶?yōu)化結(jié)果清晰的呈現(xiàn)在我們面前。 關(guān)鍵詞:智能結(jié)構(gòu) 有限元 振動控制 隨機參數(shù)
目錄 摘要 ABSTRACT 1 緒論-1 1.1振動概論-1 1.2智能結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢-1 1.3智能桁架結(jié)構(gòu)對研究振動主動控制問題的必要性-2 1.4本文研究的主要內(nèi)容-2 2 智能結(jié)構(gòu)有限元建模-4 2.1智能結(jié)構(gòu)建模原理分析-4 2.1.1 被動桿有限元分析-4 2.1.2 主動桿有限元分析-5 2.2隨機智能桁架結(jié)構(gòu)動力特性分析-6 2.2.1隨機壓電智能結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣-6 2.2.2隨機智能結(jié)構(gòu)的剛度矩陣-7 2.2.3隨機智能結(jié)構(gòu)動力特性的數(shù)字特征-8 2.3小結(jié)-8 3 隨機智能桁架結(jié)構(gòu)振動主動控制中的優(yōu)化-10 3.1 引言-10 3.2控制律的選擇-10 3.2.1狀態(tài)方程-10 3.3主動桿振動主動控制配置的數(shù)學(xué)模型-10 3.3.1外荷載為隨機力-11 3.3.2外荷載為隨機過程力-11 3.4可靠性約束的等價顯示化處理-11 3.4.1可靠性安全系數(shù)法-11 4 控制結(jié)果仿真-13 4.1程序設(shè)計-13 4.2 外荷載為隨機力-13 4.3振動主動控制結(jié)果仿真-15 5 總結(jié)與展望-19 致謝-20 參考文獻-21 |