【摘 要】
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自适应结构是一种新型的结构控制系统,其上装压电有作动器(Actuator)、传感器(Sensor),此结构系统还具有高度集成的控制逻辑、信号处理和功率放大等电子器件.系统通过这些器
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自适应结构是一种新型的结构控制系统,其上装压电有作动器(Actuator)、传感器(Sensor),此结构系统还具有高度集成的控制逻辑、信号处理和功率放大等电子器件.系统通过这些器件采集处理与结构振动或位移有关的信号,并产生响应,改变结构的几何状态(位置、形状)和固有性质(如频率和刚度),从而使结构能够自适应地满足预期目标,达到任务要求.桁架自适应结构是自适应结构的一种主要应用类型,可应用于大型空间站的龙骨、光学设备的结构系统和其支持结构等,具有柔性大、低频模态密集、模态耦合程度高、结构复杂、结构阻尼小等特点.基于上述特点桁架结构的振动抑制问题非常突出,如不加有效控制,一旦被外力激振,不但会影响航天结构上各种仪器的工作,而且会对结构产生过早的疲劳破坏.针对桁架自适应结构的振动控制,现在还没有一种特别行之有效的方法,能够应用于工程实用的更是少之又少,该文对现有的四棱柱桁架结构在有限元建模的基础上采用独立模态振动控制方法,首先在MATLAB软件环境中建立数学模型、在Simulink中进行离线仿真,在离线仿真的基础上,对传感器作动器的位置进行配置优化,然后在dSPACE仿真平台上实现对桁架的传感器信号采集、作动器驱动并以真实桁架结构代替数学模型暨进行半物理仿真.在ControlDesk软件中对仿真过程全程调控,实时调整实验环境参数.实验证明该文所采用的控制方法效果显著,有很强的鲁棒性,易于工程实现,由于进行的是半物理仿真,其结果比纯数学模型仿真更加真实可靠.
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