振动溢出与共振的变结构控制

针对振动主动控制中的共振及溢出现象,提出了采用变结构控制的构想;再根据变结构控制的基本理论,提出了共振及溢出控制的变结构控制原理、算法,并以悬臂梁为模型通过仿验证了所提出的变结构控制策略对共振及溢出控制的有效性,仿结果表明：对于主动振动控制中的共振及溢出现象,加速度反馈比阻尼反馈更为有效;在对共振及溢出采用变结构控制时,控制切换函数或区间的选取对控制的优、劣非常重要,有待于进一步探讨。     

用神经网络对结构振动主动控制力的仿真算法

本文在运用经典最优控制算法讨论结构地震反应主动控制的基础上，应用人工神经网络理论中的ＢＰ网络模型提出结构振动主动控制力的新算法。工程实例的仿真结果表明：采用本文提出的算法较好的解决了求解控制力时由于传统算法本身的时迟问题，从而使结构振动的主动控制的品质得到很大的提高，并且避免了控制失稳现象的出现。     

主动约束层阻尼结构的振动控制

基于弹性、粘弹性和压电材料的本构关系,利用Hamilton原理,推导了主动约束层阻尼板的有限元动力学模型。结合压电材料的机电耦合特性,采用自感电压的位移和速度反馈,对主动约束层阻尼板进行了闭环振动控制,研究了不同控制增益条件下,主动约束层阻尼板的动态特性。研究结果表明:采用自感电压的比例、微分反馈控制,能有效控制约束层阻尼板的振动,增大振动能量耗散,尤其对频率共振峰有明显抑制作用。由于该方法结构简单,容易实现,有很好的工程应用前景。     

纳米梁非线性振动的静电反馈控制

针对静电激励作用下纳米梁非线性因素导致的振动不稳定问题,研究了当激励频率接近系统固有频率一半时纳米梁在静电激励作用下非线性振动的超谐共振控制。设计纳米梁非线性振动平行板静电反馈控制器,利用石墨烯薄膜阻变特性提取纳米梁的振动信号,利用静电反馈控制方法控制纳米梁的非线性振动。采用多尺度法研究纳米梁谐振器非线性振动超谐共振及其解的稳定性,得到类线性弹簧系统临界控制电压,并给出纳米梁尺寸和结构参数设计范围,为纳米梁谐振器的制造与控制提供理论分析和计算方法。仿真分析结果表明,反馈控制电压能够有效消除静电驱动非线性现象。     

梁振动控制的分布压电单元法的溢出分析与仿真

分析了用于智能梁振动控制的分布压电单元法的观测溢出与控制溢出现象,并给出了减少这种溢出的途径。对分布压电单元法作了数值仿真计算。     

考虑人体动力学模型的座椅自适应控制

为了研究车身振动对人体产生的影响,根据人-车-路系统之间的相互作用关系,建立二分之一人体-车辆-路面九自由度动力学模型.将一种多通道FxLMS自适应控制算法PM-MFxLMS应用于座椅振动主动控制中,在Matlab/Simulink中,建立人-车-路振动主动控制模型,并分别对被动控制、传统FxLMS算法和PM-MFxLMS算法的控制效果进行仿真对比.结果表明:低频振动(0～20 Hz)会导致人体产生共振,采用振动主动控制可以降低共振峰值,改善乘坐舒适性;与传统FxLMS算法相比,PM-MFxLMS算法具有较好的收敛性和稳定性.     

消除溢出不稳定的鲁棒振动主动控制

将H∞控制理论应用于柔性结构的振动主动控制，提出一种能够消除溢出不稳定的基于混合灵敏度方法的鲁棒控制策略．首先通过频域辨识得到柔性结构的降阶模型，而剩余高阶模态构成的非结构不确定性，通过对权函数的选择在设计阶段就加以考虑，然后基于降阶模型和未建模不确定的近似特性设计了鲁棒反馈控制器．仿真实验的结果表明，与通常采用的LQR控制方法相比，此方法不仅能够有效的抑制柔性结构的振动，而且具有更好的鲁棒性能．     

基于Matlab和I-Deas的振动主动控制仿真系统开发

针对目前振动主动控制中软件计算存在的不足，提出了基于Matlab和I－Deas的结构振动主动控制通用仿真系统的软件设计方案，以满足对大型、复杂结构进行振动主动控制仿真计算的要求。按照软件工程方法，开发了原型系统，并以一个计算实例对该系统的设计方案进行了说明和初步验证。     

结构振动的变阻尼半主动遗传控制算法

提出结构振动的变阻尼半主动遗传控制算法、针对变阻尼半主动控制的特点,建立新的性能指标泛函,采用遗传控制算法直接在控制力解空间进行全局寻优,逐步搜索到满足变阻尼半主动控制约束拼使性能指标趋于最小的控制力,从而实现了结构振动的变阻尼半主动最优控制,算例仿真表明,采用变阻尼半主动遗传控制算法,控制效果明显,是一种 的结构振动控制策略。     

采用LQR实现振动系统主动控制

应用LQR设计方法设计状态反馈最优调节器对两自由度振动系统进行主动控制，采用数值方法对设计结果进行仿真。结果表明，加入控制器的振动系统有较好的特性。     

一种鲁棒自适应主动振动控制方法

针对一类在有界输入和输出扰动情况下满足正实条件的主动振动控制的鲁棒自适应控制问题，提出一种鲁棒自适应主动振动控制系统，相对于传统的模太控制方法而言、此方法根据可直接测量的输出量构成控制律，因而不需要进行模太估计。基于有限维状态空间模型得到的鲁棒自适应控制律不存在由于模态截断引起的溢出问题。     

建筑结构抗震控制的闭环趋近律方法

对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究，给出了基于趋近律方法的变结构闭环抗震控制方法。算例分析结果表明，该控制方法能有效地减小结构的地震响应，具有较好的工程应用价值。     

自适应桁架结构局部积分力反馈振动阻尼控制研究

本文主要研究自适应桁架结构的振动控制理论和方法，将结构中主动构件的局部弹性内力经过积分和比例反馈控制器运算后，得到主动构件的输出控制力，以实现结构的振动阻尼控制。文中还引入模态应变能因子的概念，建立了主动构件配置的多目标优化函数，以研究其优化配置问题。通过一平面自适应桁架结构的优化配置计算和数值仿真，说明了文中所述控制方法的有效性。     

智能桁架结构振动阻尼控制研究

研究利用压电主动构件实现智能桁架结构阻尼控制的技术．控制方法采用局部积分力反馈,将压电主动构件的弹性内力经积分器反馈,以此获得施加于压电主动构件上的驱动电压,达到智能桁架结构闭环阻尼控制的目的．这种控制方法具有良好的稳定性和鲁棒性．通过一个空间桁架结构的控制实验,结果表明,该控制方法是有效的,可获得较大的结构模态阻尼．     

复杂结构振动对磁悬浮轴承性能影响的研究

复杂结构的振动造成磁悬浮轴承相对运动控制系统的参考位置（基准）出现偏差，影响磁悬浮主轴的加工精度。因此，有必要预测、评估复杂结构的振动对磁悬浮主轴精度的影响。以弹性梁＋磁悬浮主轴为研究对象，通过建立系统模型和理论分析，得出弹性基础振动对相对运动控制磁悬浮主轴性能的影响规律。并得出结论：控制策略不能局限于相对运动控制，控制器的设计必须考虑复杂弹性结构振动的影响，将复杂结构的振动信号也作为反馈变量。     

单自由度时滞系统振动主动控制

对单自由度时滞系统主动控制的最优控制方法和变结构控制方法进行了研究,给出了反馈增益的稳定性条件和最大时滞量的解析确定方法,并采用移相技术进行时滞补偿．算例结果显示,移相技术能够较好地对系统中的时滞进行补偿,时滞补偿变结构控制方法的控制效果优于时滞补偿最优控制方法．     

一种快速收敛的遗传算法及其应用

为了解决遗传算法的收敛速度和全局收敛性之间的矛盾,提出了一种快速收敛的遗传算法,即“适应度缩放”加“有偏外来移民”的遗传算法。将该方法应用于柔性结构振动主动控制中的作动器／传感器位置及反馈增益的优化,其优化效果明显优于传统的优化算法。数字仿真结果表明,对于复杂非线性约束优化问题,该遗传算法具有较好的快速收敛性和全局收敛性,由优化了位置的作动器／传感器和优化增益的控制系统具有良好的减振效果。     

主动式动力吸振器的振动控制研究

从能量角度分析主动式动力吸振器的工作原理,推导出系统的振动响应和主动控制力系数表达式.通过算例,分别绘出了主动控制力系数、主动控制力、结构振幅与外激励频率之间的关系曲线.研究表明,主动式动力吸振器的控制频带范围较宽,主动控制的能量转移对控制结构振动效果较明显,且系统转移的能量随主动控制力的增大而增大.     

基于梁的应变运动方程的应变反馈控制

根据柔性体结构控制的特点,提出了结构振动控制的应变反馈方法。首先给出了与内力等价的、以应变表示结构的运动方程。在此基础上讨论了采用结构的应变信号反馈及控制结构振动的可行性。结果表明,结构的振动和应力可以同时得以控制,并且具有相同的衰减速率。最后,指出了存在的问题。     

用形状记忆合金对转子振动进行变结构主动控制

运用现代控制理论中的最优控制方法，引入时变控制和输出反馈控制，研究利用形状记忆合金对转子振动进行变结构变动控制，特别是抑制转子振动的瞬态响应的方法，得出了最优控制力和控制电流的强度变化规律；通过分析形状记忆合金动作器的结构，探讨了变刚度支承对系统总体刚度的影响，指出了传统设计方法的不足之处，特别是由压杆稳定性不足引起的失稳现象，并提出了改进的方法和在设计中值得注意的问题。