综合模态控制力下压电致动器的优化布局
本文选题:智能挠性结构 + 综合模态控制力 ; 参考:《浙江大学学报(工学版)》2015年05期
【摘要】:针对智能挠性结构中致动器的优化布局问题,在分析挠性结构动力学方程和状态空间方程的基础上,采用模态理论,对系统控制矩阵进行奇异值分解,提出一种表征最大综合模态控制力的评价准则,该评价准则兼顾保留模态和截断模态对模态控制力的影响,综合考虑模态权重.最后以粘贴有压电致动器/应变传感器的挠性梁为例,通过理论计算和改进的遗传算法进行优化分析,得到综合模态控制力最大时压电致动器的布局位置,并建立实验测控系统进行验证.实验结果表明:采用优化结果中的致动器布局时,系统具有较好的综合模态控制力,控制效果也更优,所提出的评价准则和优化方法是可行的.
[Abstract]:Aiming at the optimal layout of actuators in intelligent flexible structures, based on the analysis of dynamic equations and state space equations of flexible structures, the singular value decomposition of the control matrix of the system is carried out by using modal theory.An evaluation criterion is proposed to characterize the maximum comprehensive modal control force. The evaluation criterion takes into account the influence of the retained mode and the truncated mode on the modal control force and considers the modal weight.Finally, taking the flexible beam with piezoelectric actuator / strain sensor as an example, through theoretical calculation and improved genetic algorithm for optimization analysis, the placement position of piezoelectric actuator is obtained when the comprehensive modal control force is maximum.An experimental measurement and control system is established for verification.The experimental results show that the system has better comprehensive modal control force and better control effect when the actuator layout in the optimized results is adopted. The proposed evaluation criteria and optimization methods are feasible.
【作者单位】: 浙江大学现代制造工程研究所浙江省先进制造技术重点研究实验室;宁波大学机械与力学学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51375433) 浙江省自然科学基金资助项目(LY13E050008)
【分类号】:TH703;TP18
【共引文献】
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,本文编号:1770756
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