【摘 要】
：
空间桁架结构在航天工程中被广泛采用,如运载火箭仪器舱、人造卫星天线、星箭接口支架、空间站骨架结构、有效载荷的支撑平台等.由于特殊的工作环境,在轨运行的空间桁架结构必须满足特定的稳定性和振动的要求,决定了对其进行有效振动控制的必要性.这类结构具有柔性大,固有频率低,模态密集,模态耦合,阻尼小,质量轻等特性,传统的控制方法已经不能满足系统的强鲁棒性、高精度和高可靠性要求.因此,需要发展振动主动控制方法
【机 构】
：
中国空间技术研究院,北京,北京,100094 西安交通大学航天航空学院,陕西,西安,710049
【出 处】
：
第九届全国振动理论及应用学术会议暨中国振动工程学会成立20周年庆祝大会
论文部分内容阅读
空间桁架结构在航天工程中被广泛采用,如运载火箭仪器舱、人造卫星天线、星箭接口支架、空间站骨架结构、有效载荷的支撑平台等.由于特殊的工作环境,在轨运行的空间桁架结构必须满足特定的稳定性和振动的要求,决定了对其进行有效振动控制的必要性.这类结构具有柔性大,固有频率低,模态密集,模态耦合,阻尼小,质量轻等特性,传统的控制方法已经不能满足系统的强鲁棒性、高精度和高可靠性要求.因此,需要发展振动主动控制方法,其中采用智能元件或功能材料进行主动控制来抑制空间桁架结构的振动是最重要的一个研究内容,并成为近年来十分活跃的研究领域.在国外,尤其是美国和欧洲,在航天领域的智能结构技术研究已经开始步入实用阶段,特别是在航空航天结构振动主动控制以及健康诊断监测方面的应用较为广泛.目前我国用于航天工程的智能结构振动控制技术和现阶段快速发展的航天事业很不相称,和航天器研制的需求也脱节.为了提高我国新型航天器的竞争力,十分有必要对航天器智能结构振动控制技术进行实用性研究.
基于以上考虑,论文以航天工程为研究背景,设计了空间智能桁架结构,提出一种基于ε-滤波RLS 算法的自适应逆控制结构,分析了结构的收敛性,并将基于ε-滤波RLS(Recursive Least Squares)算法的自适应逆控制结构引入空间桁架结构的振动主动控制中,完成了结构振动的主动控制实验研究.空间智能桁架结构的振动主动控制实验结果表明,基于ε-滤波RLS 算法的自适应逆控制方法在空间桁架结构的振动主动控制中是一种十分有效的方法.本研究为即将开展的航天器智能结构设计与控制奠定了良好基础.
其他文献
本文使用石英管式反应器对Fe和Ca在600~900℃下吡啶热解和水蒸气气化过程对HCN和NH的生成规律的影响做了详细的研究,研究表明在800℃以上,吡啶热解和气化过程均可生成HCN和NH,温度对HCN的生成率影响较大,温度越高HCN的生成率越高;温度对NH的生成影响较小.
无粘结预应力楼板-异形柱(剪力墙)住宅结构体系是一种能实现住宅户内自由分割的新型住宅结构体系.为研究该结构体系的抗震性能,本文依据我国先行结构设计相关规范,进行了系列结构模型设计,并采用Sap2000 对其进行Pushover 分析.重点比较了楼板中是否施加预应力、抗震设防烈度、水平力作用形式、房屋层数、楼板中预应力筋对梁的加强作用等因素对该结构体系抗震性能带来的影响.从结构的性能点坐标、结构的力
建筑物的安全系数是高层建筑物设计的主要指标,先前由于各种原因交通对建筑物微振动安全性的影响一直不被重视.但是,随经济建设的不断发展,城市交通密度增加迅猛,交通载荷不断加大,以致交通中产生的振动和噪声对周边环境的影响日益显著.特别是近年来,国内人口密集的大城市出现了大量的轨道交通,其建设和运营过程中存在严重的振动现象,这将对邻近的、对微振动敏感具有特殊要求的建筑物产生重要影响.同时,虽然在城市建设过
本文采用Spencer 提出的MR 模型,对斜拉索和MR 阻尼器组成的系统进行了动力分析.基于最优控制力将主动控制算法(线性最优控制算法、特征结构配置法)与施加电压的切换方法(剪切优化控制法、基于阻尼器出力和速度法)有机结合,在基于最优控制力算法输出反馈控制下研究了观测器数量、布置方式和所观测的量,有利于进一步实施MR 阻尼器对斜拉索半主动控制.
本文对柔性悬臂梁主动控制中的多时滞问题进行研究,其中控制律采用离散最优控制方法进行设计,作动器采用压电形式.首先得出含有多时滞项的控制模态状态方程,然后对方程进行离散化和一种特殊的状态变量增广,得到形式上不含有时滞项的标准差分方程.连续形式的性能指标函数也通过离散化转换成增广状态变量的函数.最优控制律可针对该增广形式的标准状态方程进行设计.在所得出的时滞控制律中,除了包含有当前步的状态反馈,还包含
本文首先对在不同质量分布情况和不同地震波作用下的平层、规则错层和对称变维错层框架模型进行了动力时程分析,研究了质量分布对错层区域所受剪力的影响规律.在此基础上,对错层框架错层区域的受力进行了简化理论分析,提出了错层区域剪力及剪力相对比值的计算公式.
在振源与隔振体之间安装减振器,用它控制振动能量的传递,从而减小隔振体的响应,是振动控制的有效且常用的方法,因此减振器的性能对整个系统来说是至关重要的.传统的减振器的作用机理一般是比较单一的,其适应性往往受到限制,多种机理同时作用的减振器已经成为发展方向,本文利用高分子材料的弹性提供弹性力,利用高分子材料的粘性和接触面间的摩擦力提供阻尼力,设计了一种新型的减振器,并利用ANSYS 软件对其进行了有限
磁流变阻尼器作为隔振器件已在工程中得到应用.但同其它流体阻尼器类似,磁流变阻尼器在高频振动时会出现刚度硬化现象,使高频隔振效果降低.针对这种情况,提出一种带有解耦机构的改进型磁流变阻尼器.解耦机构使磁流变阻尼器成为一个对振幅敏感的器件,即在不同的振幅下具有不同的刚度和阻尼特性.采用Bingham 模型建立磁流变阻尼器的阻尼力模型,由隔振系统的动力学模型推导出传递率的表达式.通过对两种磁流变阻尼器进
对一个装配有四个钢丝绳隔振器的复杂隔振系统动力学特性进行了神经网络杂交建模.首先建立了隔振系统的刚体动力学方程,发展了一种根据实验数据间接确定隔振器恢复力的方法.通过网络训练获得了描述钢丝绳隔振器恢复力特性的神经网络模型,并与系统运动方程结合构建了隔振系统的神经网络杂交模型.仿真结果表明,杂交模型在不同量级的简谐激励下,均能够较为准确地预测结构多点的稳态响应,因而具有较高的精度.此外,杂交模型包含
为减少车削过程中产生的振动对加工精度的影响,本文开发了一种车削振动控制系统.该系统中的执行器采用超磁致材料制作而成,能满足切削振动控制高精度和高频响的要求.同时采用柔性铰链结构设计了专用刀架,可以解决执行器回复力不足的问题.在完成系统的总体设计后,研究了超磁致伸缩执行器和专用刀架的工作原理,并分别建立了它们的动力学模型.根据人工免疫原理,设计了一种免疫PID 控制器,并通过Matlab 环境中的S