压电挠性板的H∞鲁棒控制

针对航天器上太阳帆板这种悬臂外伸薄板结构的挠性附件，在存在建模参数不确定及外部扰动条件下所引起的振动，本文采用压电致动片作为执行器，将H∞控制应用于挠性悬臂板的主动振动控制，仿真研究结果表明该控制方法对挠性板系统具有较好的鲁棒性。     

斜拉桥-EMD系统智能模型及控制仿真研究

基于智能算法建立斜拉桥-EMD控制系统的智能模型,并对其进行了智能主动控制的数值仿真.首先利用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,由仿真数据建立斜拉桥-EMD控制系统的智能模型,代替传统的有限元模型对桥梁结构进行动力分析;然后综合模糊逻辑推理和神经网络理论设计智能主动控制策略,对智能模型进行智能主动控制,数值仿真结果表明:此方法振动控制效果良好,可以有效抑制桥梁结构地震波激励下的结构动力反应.     

应用分力合成方法改善柔性系统性能的研究

提出了将柔性结构的分力合成主动振动抑制方法和反馈控制方法结合使用来提高控制系统性能指标的方法，应用该方法仅需要知识闭环系统及柔性振动的频率及阻尼，而且可以同时抑制任意多个振动模态，分力合成方法可以对频率和阻尼系数的不确定性具有较强的鲁棒性，这使该方法更易于工程实现，本文对单柔性杆，将分力合成主动振动抑制方法和反馈控制相结合，设计了不同形式的大角度机动控制律，数值仿真和试验结果充分验证了方法的有效性。     

基于自适应滤波的压电智能挠性悬臂板振动控制研究

针对航天器上悬臂外伸的薄板挠性结构附件，如太阳帆板与天线等，在存在建模参数不确定及外部扰动条件下所引起的振动问题，采用压电智陶瓷片作为敏感器执行器根据优化配置准则粘贴布置在挠性悬臂板上，组成压电智能挠性悬臂板控制及测量系统，进行了主动振动控制研究。基于分布式压电敏感器和驱动器的悬臂板包括弯曲和扭转柱动模态的压电控制方程，在控制算法上采用基于自适应滤波的前馈控制策略，即滤波-xLMS算法，并进行了抑制扰动及振动控制计算机数字仿真研究，结果表明，采用的控制律对于振动快速控制是可行的。     

基于面向对象技术的飞行控制系统仿真框架

在传统的飞行控制系统仿真方法的基础上,提出了一种结合Simulink模型的面向对象飞行控制系统仿真方法。讨论了面向对象软件设计技术在飞行控制系统仿真软件框架设计中的应用。给出了Simulink模型解析器的设计思路以及控制模块的排序算法。使用这种方法,结合Simulink的强大的图形化建模能力,实现了对飞行控制系统的可视化建模和高效率、易维护、可扩展的通用仿真。     

离心式压气机喘振主动控制硬件在环仿真

为了减少压气机喘振控制系统的开发时间和费用,基于dSPACE实时仿真平台,应用Matlab/Simulink系统建模方法,搭建了压气机喘振主动控制系统的硬件在环仿真平台,建立了离心式压气机喘振仿真模型,利用LabVIEW软件实现了压气机喘振模糊控制算法,详细阐述和分析了关键信号的处理方法和仿真结果。结果表明,该算法能够满足实时性要求,具有良好的控制效果。     

主动悬架的直线电机作动器控制系统研究

将直线电机的直接推力控制方法运用于主动悬架控制系统,分别设计了主动悬架最优控制器和直线电机直接推力控制器,两个控制器结合成为主动悬架的电磁作动器控制系统。建立了1/4汽车主动悬架模型,利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明直线电机作动器能根据车身的振动主动输出相应的电磁力,因此直线电机直接推力控制运用于主动悬架控制系统是可行的。     

基于Ptolemy的嵌入式计算系统级建模与仿真

嵌入式系统通常由具有不同特性的子系统组成,它的异构性给设计与仿真工具提出了很高的要求。本文探讨了目前建模仿真平台的不足,介绍了Ptolemy如何运用层次异构设计思想解决嵌入式系统的异构问题,以及该设计原理在其第二代建模仿真平台PtolemyII中的实现方法。并基于PtolemyII对一复杂控制系统进行了建模与仿真。     

傅立叶变换光谱仪干涉控制系统的仿真研究

在分析了傅立叶变换光谱仪干涉系统的工作原理与应用特点的基础上,提出了一种干涉控制系统的建模仿真新方法.在Saber环境下,利用模型库和M4ST语言,建立音圈电机,DSP 控制器、激光反馈及PWM驱动等模型,实现了光、机,电一体化的干渉系统控制仿算.系统采用双闭环控制PI调节,实现光程差速度的高稳定性跟踪.同时,针对系统应用环境,进行微振动干扰仿真.仿真结果证明了该建模方法的合理性与有效性,为实际系统的设计与调试提供了方便.     

基于格型滤波器的柴油机主动隔振仿真研究

采用格型抽头滤波器来实现柴油机主动隔振,通过梯度自适应格型算法对格型结构的反射系数及抽头部分的衰减系数进行计算更新.误差通道采用离线辨识方法,针对双层隔振系统进行了单频及多频振动信号的主动隔振仿真研究.仿真结果表明该算法对单频和多频振动的主动控制都有较好的控制效果.     

卫星太阳能帆板振动的分散应变控制仿真研究

在对某型卫星太阳能帆板动力学特性研究的基础上,采用应变片作传感元件、压电陶瓷作控制元件,将大系统分散控制理论与结构振动理论相结合,进行了太阳能帆板振动的分散应变控制仿真研究。研究结果表明该方法是有效的、可行的,并且易于实现。该项研究为解决航天器柔性外伸结构的振动控制问题提供了一个有效的技术途径,对工程实际具有一定的指导意义和应用价值。     

挠性结构振动控制中压电致动器/敏感器的优化配置

针对挠性结构的主动振动控制问题,给出了粘贴有若干压电片的挠性梁的数学模型。基于结构模态的可控可观性,提出一种压电致动器/敏感器同位位置的优化方法。该方法利用模态在可控可观性子空间上的正交投影来反映可控可观性的测度,并根据各阶模态在系统输出中的相对重要程度加权模态可控可观测性测度,由此得到致动器/敏感器的优化配置指标。通过数学仿证明了该优化方法的有效性。     

海洋结构在海冰环境中动力响应的视景仿真

为了真实再现海冰和海洋平台之间的相互作用过程，开发了海冰环境下海洋平台动力仿真系统。该系统基于MultiGen和Vega软件建立海洋平台的可视化模型，通过ANSYS有限元软件计算海洋平台的动力响应，并使用了参数化建模方法，可以方便的修改海洋平台结构参数和海冰参数。介绍了实现海洋平台冰环境下的动力仿真过程的关键技术和实时仿真的一些细节问题，并对仿真效果进行了优化。ANSYS、MultiGen和Vega软件联用，对海冰载荷下的海洋平台动力仿真取得了很好的效果。使用该系统可以对海洋平台冰激振动获得直观、形象的认识，从而为海洋平台的设计、使用、振动控制提供帮助。     

基于数据挖掘的结构模糊控制规则生成与仿真分析

结合智能控制与现代控制理论,在结构控制领域,提出了直接从已有主动控制算法的成功数据样本中提取模糊控制规则的思想和方法。以顶层设置AMD控制装置的五层钢框架模型结构为例,阐述了提取模糊控制规则的步骤,仿真结果证实了所设计的二输入单输出模糊控制器的有效性和鲁棒性。通过76层Benchmark风振模型的模糊控制仿真分析,进一步验证了这种充分利用主动控制算法获取模糊规则思想的有效性。研究成果使结构振动模糊控制器的设计具有一定的依据,为AMD模糊控制走向工程应用奠定了理论基础。     

振动二阶线性系统的鲁棒特征结构配置设计及其仿真

考虑了振动二阶线性系统的鲁棒特征结构配置设计问题。基于振动矩阵方程的参数化解,提出了振动二阶线性系统的状态反馈特征结构配置设计参数化方法。该参数化方法给出了状态反馈控制律的参数化表达式,其所含参数向量为控制系统设计提供了全部自由度。利用该参数化法提供的自由度,给出了振动二阶线性系统鲁棒特征结构配置问题的优化求解方法,其中优化的是衡量系统鲁棒性的灵敏度指标。数值算例及其仿真结果表明,所提振动二阶线性系统的状态反馈特征结构配置算法和鲁棒特征结构配置算法简单且有效,便于工程应用。     

基于奇异并联机构的六维混合宽频隔振

基于奇异并联机构提出一种具有近零刚度特性的六维隔振主体机构,以大幅降低系统固有频率,然后利用反馈线性化、H∞鲁棒控制方法研究了位形保持及主动隔振算法,最后进行了六维主、被动隔振仿真,结果表明采用该控制方法能够以较小的驱动力、较高的鲁棒性实现位形保持及低频主动隔振,而保持在奇异位形附近的系统也具有更高的低频被动隔振能力,进而提高了六维宽频隔振的效能。该成果可为六维宽频隔振问题的研究提供参考。