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基于模态阻尼指标的空间杆系结构作动器位置优化
1
作者 万华平 马强 +3 位作者 薛宇 胡鹏华 葛荟斌 罗尧治 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-9,共9页
针对空间杆系结构作动器的位置优化问题,本文基于线性二次型最优控制理论(LQR),建立了空间杆系结构振动的主动控制系统,提出了目标控制模态的模态阻尼最大化的作动器位置优化准则.采用四角锥网架结构和Levy型索穹顶结构来验证本文方法... 针对空间杆系结构作动器的位置优化问题,本文基于线性二次型最优控制理论(LQR),建立了空间杆系结构振动的主动控制系统,提出了目标控制模态的模态阻尼最大化的作动器位置优化准则.采用四角锥网架结构和Levy型索穹顶结构来验证本文方法的有效性,并在控制效果和控制能量输入两方面与常用的模态控制力方法进行了对比分析.结果表明:随着作动器数量的增加,本文方法的控制效果和控制能量输入比模态控制力方法提升更快;在作动器数量相同或控制能量输入相同时,本文方法对外界激励的控制效果优于模态控制力方法. 展开更多
关键词 空间杆系结构 模态阻尼 主动振动控制 作动器位置优化 序列前向选择
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大型空间桁架天线振动控制及作动器位置优化 被引量：2
2
作者 罗杰 谢兰川 +3 位作者 张云 明路遥 刘青林 魏薇 《装备环境工程》 CAS 2016年第4期112-116,共5页
目的对在轨大型空间柔性桁架天线结构振动进行主动控制及作动器位置优化。方法采用线性二次型最优控制算法对天线结构进行振动抑制,以系统能量和控制能量的和作为优化性能指标,利用遗传算法对作动器的位置进行优化。结果在优化配置的两... 目的对在轨大型空间柔性桁架天线结构振动进行主动控制及作动器位置优化。方法采用线性二次型最优控制算法对天线结构进行振动抑制,以系统能量和控制能量的和作为优化性能指标,利用遗传算法对作动器的位置进行优化。结果在优化配置的两个作动器控制作用下,受到激扰的天线结构振动便在10 s内得到良好得抑制,振动幅值减小了一个量级。结论适当地增加作动器数目,恰当地配置作动器的位置能有效抑制柔性天线结构的振动。 展开更多
关键词 空间桁架天线 作动器位置优化 振动主动控制 遗传算法
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振动主动控制模型及作动器位置优化仿真 被引量：2
3
作者 梁旋 张方 《国外电子测量技术》 2016年第11期15-23,共9页
研究区域所有部位振动响应与振动控制检测部位的映射函数,优化传感器/作动器配置,建立合理的区域振动主动控制模型。连续体的振动主动控制中,往往用有限维的控制器去控制无限维的分布参数系统,实际工程中存在许多问题。本文应用MATLAB仿... 研究区域所有部位振动响应与振动控制检测部位的映射函数,优化传感器/作动器配置,建立合理的区域振动主动控制模型。连续体的振动主动控制中,往往用有限维的控制器去控制无限维的分布参数系统,实际工程中存在许多问题。本文应用MATLAB仿真,基于一维简单悬臂梁,等距离选取一定节点,识别外激励载荷;根据选取点传感器响应,对所有部位振动响应进行正交多项式拟合,代入振动主动控制的动力学模型,求解多项式系数;由振动响应确定优化目标函数,应用粒子群优化算法,研究在检测部位传感器位置不变、外激励特性改变的情况下控制作动器的最优位置。 展开更多
关键词 悬臂梁 响应映射函数 作动器位置优化 MATLAB仿真
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绳驱桁架结构伸展臂的主动振动控制 被引量：1
4
作者 蔡志勤 曹彬彬 彭海军 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期139-144,共6页
伸展臂由于受到空间温度变化和卫星机动动作的影响,不可避免地会产生振动。在阻尼较低的空间环境中,这种振动衰减较慢,影响伸展臂的正常工作。因此,合适的振动控制方法对于伸展臂的正常工作至关重要。本文采用拉绳作为作动器的空间桁架... 伸展臂由于受到空间温度变化和卫星机动动作的影响,不可避免地会产生振动。在阻尼较低的空间环境中,这种振动衰减较慢,影响伸展臂的正常工作。因此,合适的振动控制方法对于伸展臂的正常工作至关重要。本文采用拉绳作为作动器的空间桁架结构伸展臂,研究其作动绳上铰链串联顺序的优化和模型预测控制律的设计,这两部分内容均考虑了作动绳的单边约束和饱和约束。首先,通过ANSYS软件获取结构的模态信息;然后结合系统可控性原理和遗传算法计算出作动绳上铰链串联最优顺序;最后,在数值仿真中,通过设计的控制率对一个由四个单元组成的桁架结构伸展臂的振动控制过程进行仿真分析。结果表明,提出的作动绳串联铰链的方式能够有效抑制伸展臂的振动。 展开更多
关键词 桁架结构伸展臂 绳驱 模型预测控制 振动控制 作动器位置优化
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桁架结构作动器优化配置的粒子群算法 被引量：8
5
作者 潘继 蔡国平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期35-39,共5页
对桁架结构主动控制中作动器的优化位置进行研究,其中桁架结构采用有限元方法进行建模,作动器采用压电堆形式,优化算法采用粒子群方法,指标函数采用基于能量的可控Gramian矩阵优化配置准则。该文给出了粒子群方法的迭代计算格式,分析了... 对桁架结构主动控制中作动器的优化位置进行研究,其中桁架结构采用有限元方法进行建模,作动器采用压电堆形式,优化算法采用粒子群方法,指标函数采用基于能量的可控Gramian矩阵优化配置准则。该文给出了粒子群方法的迭代计算格式,分析了可控Gramian矩阵配置准则的机理,并且采用最优控制方法研究了桁架结构在随机白噪声激励和简谐激励下的动力响应问题。研究结果显示,粒子群优化算法能够有效地对桁架结构作动器的优化位置进行计算,最优控制方法能够有效地抑制桁架结构的动态响应。 展开更多
关键词 桁架结构 作动器优化位置 粒子群算法 Gramian矩阵 主动控制
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基于虚拟传感的薄板结构辐射声主动控制研究 被引量：2
6
作者 王攀 周小宝 +1 位作者 杨欣欣 褚志刚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期121-130,共10页
为抑制薄板辐射低频噪声,以局部覆盖宏纤维复合材料压电片的对边固支矩形薄板为对象,围绕其辐射声的主动控制展开研究。首先,采用有限元法建立薄板的动力学模型,并通过模态试验验证,在此基础上通过单元辐射体法建立薄板的声辐射模型;其... 为抑制薄板辐射低频噪声,以局部覆盖宏纤维复合材料压电片的对边固支矩形薄板为对象,围绕其辐射声的主动控制展开研究。首先,采用有限元法建立薄板的动力学模型,并通过模态试验验证,在此基础上通过单元辐射体法建立薄板的声辐射模型;其次,结合结构辐射模态和空间可控性构建了结构-声可控性指标,并采用离散萤火虫算法对作动器位置进行了优化;然后采用空间梯度加权求和控制策略,引入基于结构响应传递率的虚拟传感器,实现单误差传感的结构声主动控制,并采用归一化动量Fx LMS算法完成了控制器的设计;最后进行了数值仿真和快速控制原型试验的研究。结果表明:引入虚拟传感器后减少了误差传感器使用数量,且主动控制控制效果无明显衰减;以结构-声可控性指标为目标优化作动器位置取得更好的效果;多种激励下薄板辐射声主动控制实际效果显著。 展开更多
关键词 结构声 主动控制 空间梯度加权求和 作动器位置优化 虚拟传感
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