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压电智能结构的一类非线性控制器设计方法
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中图分类号:

TB53;032

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(10272087);陕西省自然科学基金资助项目(2007O14)


A Nonlinear Controller Design of Smart Piezoelectric Structure
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    摘要:

    根据重置微分方程理论,提出了压电智能结构的一类非线性振动控制器设计方法。通过模拟压电分流阻尼开关系统的作用效果,设计了一个满足Lyapunov稳定性的非线性控制器,建立了被控系统的动力学模型,研究了控制器的控制算法,模拟电路中电感、电阻的数值以及开关的作用仅仅作为数学表达式存在于控制器的设计中,克服了被动压电分流阻尼技术存在要求大物理电感的缺陷,同时提高了控制器的环境适应性。悬臂梁的数值仿真结果表明控制器不仅能够较好地控制被控目标模态,而且对其它模态也有一定的抑制效果。

    Abstract:

    A design method of a nonlinear vibration controller for smart piezoelectric structures is proposed based on resetting differential equations. A nonlinear vibration controller which fulfils the Lyapunov stability is worked out by emulating the effect of the switching system with piezoelectric shunt damping. A dynamical model of the plant and the control algorithm of the controller are developed, the inductor, the resistor and the switching action in the emulated circuit only "exist" as numerical representations inside the controller. The controller overcomes the disadvantages of the passive piezoelectric shunt damping technique, eliminates the need for a large physical inductor and has less sensitive to environmental changes. The simulation results for a cantilever beam show that the controller can suppress the structural vibration of controlled mode effectively and also has a certain contribution to vibration suppression for the other modes.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

李宁,程礼.压电智能结构的一类非线性控制器设计方法[J].空军工程大学学报,2010,(1):87-90

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  • 在线发布日期: 2015-11-17
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