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恒速状态移动质量作用的柔性梁最优振动控制

发布时间:2018-05-05 05:04

  本文选题:移动质量 + 柔性梁 ; 参考:《振动.测试与诊断》2017年01期


【摘要】:针对恒速状态移动质量作用下柔性梁的最优振动控制方案进行研究分析。根据柔性梁振动理论,考虑移动质量与柔性梁弹性振动之间的耦合作用,建立移动质量-柔性梁时变系统的振动方程。当移动质量刚好离开梁时给出终端时刻点,超越终端时刻的梁作自动振动,建立时不变系统的振动方程。若将以往适用时不变系统的最优控制方法应用于时变系统,会导致次优化效果。为此,采用多种控制设计方法对系统的振动响应进行抑制,讨论不同控制方案的优缺性。数值结果表明:对于特定的作动器位置,有必要采用具有时变特征的控制方法替代时不变控制方法;相比时变控制方法,采用状态相关的黎卡提方程(state-dependent riccati equation,简称SDRE)控制方法得到的性能指标最优;基于增广矩阵的线性二次型调节器(linear quadratic regulator,简称LQR)边界控制效果优于bang-bang控制,前者控制策略得到的性能指标最优。
[Abstract]:According to the flexible beam vibration theory, considering the coupling effect between the moving mass and the elastic vibration of the flexible beam, the vibration equation of the flexible beam time variable system is established according to the flexible beam vibration theory, and the terminal point is given when the moving mass just leaves the beam. The beam that exceeds the end of the terminal is automatically vibrate, and the vibration equation of the time invariant system is established. If the optimal control method of the same time invariant system is applied to the time-varying system, it will result in the secondary optimization effect. The results show that it is necessary to replace the time invariant control method with a time-varying characteristic control method for a specific actuator position. Compared to the time-dependent control method, the state dependent Riccati equation (state-dependent Riccati equation, SDRE) control method is optimal, and the linear two order based on the augmented matrix is linear. The boundary control effect of linear quadratic regulator (LQR) is better than that of bang-bang control, and the performance of the former control strategy is optimal.

【作者单位】: 西北工业大学力学与土木建筑学院;中国航空动力机械研究所;
【基金】:航空科学基金资助项目(2013ZB08001) 国家自然科学基金资助项目(11272257) 陕西省自然科学基金资助项目(2014JM6220) 西北工业大学研究生创意创新种子基金资助项目(Z2015084)
【分类号】:TB535

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本文编号:1846306

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