重型火箭模态试验多点激励的迭代控制方法研究

发布时间：2021-11-08 09:14

　　为了对火箭进行结构分析,需要研制出性能更好的模态试验系统。对于重型火箭这样较大的被测结构,则需要分布更多的激振点,使用多通道的激励,才可以得到更好的试验结果并进行模态分析。本课题研究的是模态试验系统中所需要的多个通道的定频正弦激振力控制的部分。整个模态试验系统主要由激励系统、被测结构以及测量传感器构成,存在着较强的耦合关系。而当进行多通道的激振力控制时,各个通道的信号将会通过被测机构进行耦合。其耦合的强度大,对控制带来了挑战,需要寻找切实可行的控制算法对其进行控制。本文对其控制方法进行一些探索,控制多达32路的正弦激振力。本文首先对国内外研究状况进行了综述。然后,建立出耦合系统的模型。之后,研究了型迭代学习控制方法与实数域迭代控制方法,并分别对其进行了多通道的仿真研究,并针对仿真结果进行了分析。由于振动存在于多个领域当中,因此,模态分析也在各个领域均有应用。所以本文所研究的重型火箭模态试验激励的迭代控制方法,也可以作为一般的控制方法应用在其他领域的定频正弦激励的模态试验当中。

【文章来源】： 哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：86 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的背景和意义
    1.3 国内外在该方向上的研究现状及分析
        1.3.1 多点激励试验技术研究现状
        1.3.2 迭代控制方法研究现状
    1.4 本文的主要研究工作
        1.4.1 建立耦合系统的数学模型
        1.4.2 控制算法设计及仿真研究
第2章 建立激励系统和试验结构的数学模型
    2.1 引言
    2.2 试验结构建模
        2.2.1 矢量拟合法
        2.2.2 参数辨识法
    2.3 电磁激励系统建模
    2.4 电磁激励系统与试验结构的耦合模型建模
    2.5 多通道耦合模型建模
    2.6 本章小结
第3章 PID型迭代学习控制算法应用研究
    3.1 引言
    3.2 迭代学习算法研究
    3.3 迭代学习控制仿真设计
        3.3.1 迭代主程序m函数设计
        3.3.2 Simulink模型搭建
    3.4 迭代学习控制算法仿真结果
        3.4.1 二通道PID型迭代学习控制算法仿真分析
        3.4.2 四通道PID型迭代学习控制算法仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 实数域迭代学习控制算法应用研究
    4.1 引言
    4.2 建立正弦振动系统的实数域模型
        4.2.1 单点激励正弦振动系统的实数域模型
        4.2.2 多点激励正弦振动系统的实数域模型
    4.3 实数域最优迭代步长控制方法应用研究
    4.4 基于先验知识的实数域控制方法研究
    4.5 本章小结
第5章 实数域控制算法仿真研究
    5.1 引言
    5.2 最优迭代步长控制方法仿真研究
        5.2.1 二通道仿真结果
        5.2.2 四通道仿真结果
        5.2.3 八通道仿真结果
        5.2.4 十六通道仿真结果
        5.2.5 三十二通道仿真结果
    5.3 基于先验知识的实数域控制方法仿真
        5.3.1 十六通道仿真结果
        5.3.2 三十二通道仿真结果
    5.4 本章小结
第6章 实数域控制方法的时域仿真验证
    6.1 引言
    6.2 时域验证仿真程序总体设计
    6.3 迭代主程序m函数
    6.4 Simulink模型搭建
        6.4.1 信号加载
        6.4.2 输出信号处理与采集
        6.4.3 数据保存与显示
    6.5 双通道时域仿真及试验结果
        6.5.1 时域验证
        6.5.2 仿真结果
    6.6 四通道时域仿真及试验结果
    6.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]迭代学习控制的最优学习律和简化学习律的频域研究 [J]. 刘加存,赵桂艳,梅其祥.  计算机科学. 2019(02)
[2]基于扩张状态观测器的鲁棒迭代学习控制 [J]. 谭程元,王晶.  控制理论与应用. 2018(11)
[3]多点激励正弦振动的实数域控制算法研究 [J]. 刘志华,蔡晨光,于梅,夏岩,李京胜.  振动工程学报. 2016(06)
[4]多点激励振动试验控制技术进展 [J]. 陈家焱,王海东,周建川,贺惠农,陈章位.  振动与冲击. 2011(03)
[5]基于向量拟合法的多端口网络函数有理逼近及其瞬态分析 [J]. 魏琰,郭裕顺.  电路与系统学报. 2008(01)
[6]学习控制的现状与展望 [J]. 许建新,侯忠生.  自动化学报. 2005(06)
[7]多轴振动环境试验的技术、设备和应用 [J]. 夏益霖.  导弹与航天运载技术. 1996(06)
[8]电磁式作动器与受控结构的耦合特性研究 [J]. 马扣根,顾仲权.  南京航空航天大学学报. 1993(04)

博士论文
[1]工程结构模态参数辨识与损伤识别方法研究[D]. 李帅.重庆大学 2013
[2]多输入多输出随机振动试验控制算法及若干问题研究[D]. 崔旭利.南京航空航天大学 2011
[3]多点激励振动试验系统的控制策略研究[D]. 陈家焱.浙江大学 2011
[4]振动试验实时控制系统的研究[D]. 王述成.浙江大学 2006

硕士论文
[1]基于稳定性理论的液体火箭POGO振动特性研究[D]. 陈杰.沈阳航空航天大学 2016
[2]混合振动环境试验控制方法研究[D]. 张毅.南京航空航天大学 2014
[3]离散系统的迭代学习控制器的设计及应用[D]. 利敏慧.华南理工大学 2010



本文编号：3483441