智能桁架结构自抗扰振动控制实验研究

针对大型智能桁架结构的振动抑制问题,采用扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF),设计了不依赖于模型的自抗扰振动控制器。然后,基于dSPACE实时仿真系统,建立了102杆三棱柱压电智能桁架结构的主动振动控制试验系统,进行了自抗扰振动控制实验。结果表明:自抗扰振动控制器可有效地用于压电智能桁架结构的振动控制,低频谐振控制实验振幅降低了81.5%,取得了良好的控制效果。     

智能桁架结构自抗扰振动控制实验研究

针对大型智能桁架结构的振动抑制问题,采用扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF),设计了不依赖于模型的自抗扰振动控制器。然后,基于dSPACE实时仿真系统,建立了102杆三棱柱压电智能桁架结构的主动振动控制试验系统,进行了自抗扰振动控制实验。结果表明:自抗扰振动控制器可有效地用于压电智能桁架结构的振动控制,低频谐振控制实验振幅降低了81.5%,取得了良好的控制效果。     

大型环形桁架天线进出地影期热致振动特性研究

对一类装备大型环形桁架天线的航天器在轨环境下的热-结构耦合问题进行了研究.将结构应变考虑为热应变与弹性应变的线性叠加,引入了热-弹耦合的线性时变刚度,建立了环形桁架天线的索网-框架组合结构热-弹耦合动力学方程.考虑了航天器姿态角的变化以及航天器部件遮挡对各部件温度变化的影响,建立了时变温度场模型.将得到的温度场作为外载荷激励,分析了进出地影期温度变化对航天器结构热致振动的影响规律,研究结果显示在轨温度环境对该结构影响不大.对某型号航天器在轨数据进行了分析,验证了数值分析的有效性.     

基于单片机的振动主动控制系统的设计

基于智能结构的振动主动控制是目前振动工程领域研究的热点之一,在航空航天领域中有着广阔的应用前景。本文对控制系统的硬件电路及控制算法进行了设计,引用压电变压器减小控制系统体积,利用PWM技术和自适应控制算法达到了振动主动控制的技术要求。     

基于在轨辨识的空间柔性结构振动控制

为抑制空间柔性结构的振动,必须进行在轨动力学参数辨识,实时获得系统参数。该文针对空间柔性结构,建立了基于在轨辨识的振动控制方法。该方法运用特征系统实现算法辨识得到系统的动力学参数,然后利用辨识得到的参数设计最优控制器,抑制结构的振动。仿真和实验的结果表明,该方法辨识要求的数据短、辨识速度快,对主要振动模态的抑制效果明显,适合于空间柔性结构的在轨控制。     

基于变换方法的索网结构波传播控制研究

索网结构具有尺寸大、质量轻、可展开等特点,已应用于大型空间展开天线等结构中.本文开展了基于变换方法的索网结构波传播控制研究.首先将索网均匀化为等效薄膜,建立了可描述索网结构波传播规律的均匀化等效波动方程.等效波动方程的形式与薄膜波动方程的形式相同,等效质量和刚度由网格构型、几何参数和材料参数决定.对于张紧力均匀分布的正三角形、正方形和正六边形网格,等效质量和刚度均为各向同性.根据该波动方程,利用坐标变换方法给出预定波传播方式下所需的材料参数空间分布.将所得连续材料参数分布离散化,设计相应的索网微结构,从而实现索网中可控的波传播形式.基于压缩变换、白洞变换和鱼眼透镜等功能化设计,数值验证了方法的有效性.本文所提出的索网结构的变换方法,为大型空间索网结构的振动控制提供了一定的理论指导.     

褶皱薄膜结构振动分析与控制

目的通过有限元模态分析和瞬态分析说明褶皱对薄膜结构动态性能的影响,在此基础上设计PID控制器,有效抑制薄膜振动。方法建立正方形薄膜结构有限元模型,经非线性屈曲分析得到面外褶皱形态,更新有限元模型进行模态分析;以初始褶皱形态为平衡状态,施加冲击扰动进行瞬态分析;通过MATLAB/ANSYS联合仿真,设计简单有效的PID控制系统。结果 (1)经模态分析得到了褶皱薄膜结构各阶固有频率和模态振型;(2)经瞬态分析得到了扰动点与褶皱峰值点处的振动曲线;(3)经MATLAB/ANSYS联合仿真得到了施加PID控制后褶皱峰值点处的振动曲线。结论 (1)褶皱的存在可改变薄膜结构的动态特性;(2)本文PID控制方法可有效抑制振动,提高薄膜结构的在轨稳定性。     

智能结构振动主动控制中驱动器的最优配置

从振动主动控制系统的振动能量和控制能量的角度出发,基于遗传算法(ＧＡ)求解智能结构振动主动控制中驱动器的最优配置问题·为了获得最佳的控制效果,对常规遗传算法进行了适当的改进·最后以悬臂梁为例,讨论了压电驱动器的位置对智能结构振动主动控制效果的影响     

基于无线网络的智能环境艺术照明控制系统解决方案

针对环境艺术照明系统现存的问题(声光的不同步,通讯的不可靠),在具体分析当前环境艺术照明系统的结构特点的基础上,提出一种基于无线网络的智能环境艺术照明控制系统,以提高表演可靠性,增强可操作性;并在该系统中引入分散控制的思想,将风险分散,使表演中数据传输负荷降低.将这种控制系统应用于重庆市"朝天扬帆"大型音乐灯光表演工程中,实践证明该系统实现简单,控制灵活可靠,可应用于各种户外大型智能环境艺术照明工程.     

MR阻尼器智能基础隔震系统数值模拟研究(Ⅰ)

将MR阻尼器与橡胶隔震垫相结合，组成智能基础隔震系统应用于结构振动控制中，数值模拟分析了结构在不同地震波，不同地震力作用下普通橡胶隔震垫隔震和MR智能隔震下的反应．计算结果验证了这种控制系统的有效性．     

船载测控天线结构振动监测系统设计与实现

在分析船载测控天线结构特性及工作环境的基础上,通过设计结构振动监测系统来实现对船载测控天线状态信息进行数据采集处理,为专家系统判读船载测控天线健康状态提供科学依据。提出了一种多节点、远距离结构振动监测系统设计方案,并结合振动传感器选型、振动监测系统软件设计和硬件设计三方面对方案实现进行了研究。给出了结构振动监测系统的软硬件设计流程,为船载测控天线进行故障诊断和维修奠定理论基础。     

智能楼宇消防控制系统实验平台设计

针对建筑智能化技术课程中的智能楼宇消防控制系统实验平台结构及设计展开研究,平台以智能控制器为核心设备,搭配消防系统各种类型的现场部件,模拟实际系统中的总线形式进行部件连接,实现现场可编程控制,多回路监测等功能。设计搭建的实验平台火灾报警和定位准确,联动功能信号响应及时,可以开展相关智能楼宇消防控制系统类的实验。     

压电智能悬臂梁主动振动最优控制研究

以压电智能材料聚偏氟乙烯(PVDF)作感知和离子交换膜金属聚合物(IPMC)作驱动的悬臂梁为研究对象,建立了智能悬臂梁的压电传感和致动方程.并通过模态分析法变换为基于闭环控制系统的状态空间方程,设计了压电智能梁的振动控制系统.将遗传算法和线性二次型最优控制相结合,采用遗传算法设计Q,R阵,以获取状态反馈控制律,研究了压电智能梁的振动的最优控制问题.仿真实验结果证明,控制系统具有很好的振动抑制效果     

大型空间柔性组合航天器动力学建模与控制

航天器在轨组装制造和在轨服务维护任务中,捕获航天器通过空间机械臂捕获目标航天器后,整个系统构成一个大型空间柔性组合航天器.本文首先建立了综合考虑机械臂关节、臂杆和航天器太阳翼等柔性部件振动影响的组合航天器动力学模型,采用非线性扭簧模型描述柔性关节,采用假设模态法和有限元法描述柔性臂杆和太阳翼,通过动量守恒和拉格朗日方法推导了柔性组合航天器的动力学方程.然后设计了柔性组合航天器轨迹跟踪与振动抑制复合控制系统,采用奇异摄动方法对组合航天器动力学模型进行了降阶分解,在快慢两种不同时间尺度内分别独立设计了控制器.最后通过数值仿真验证了建模和控制方法的有效性.仿真结果表明,本文所建动力学模型精确有效,能够准确反映柔性组合航天器的运动学和动力学特性;复合控制方法能够保证组合航天器在实现机械臂精确轨迹跟踪控制的同时有效抑制柔性部件振动,具有工程实用性.     

结构主动控制理论及存在的问题

结构振动控制是使结构和控制系统共同抵御外界动荷载的作用,达到控制结构形态,减轻结构动力响应的目的。其研究和应用大体上分为三个领域：基础隔震、被动耗能减振以及主动、半主动和智能控制。本文对主动、半主动和智能控制作了描述,对结构振动控制中的问题做了探讨。     

电磁流变智能半主动控制系统的发展与应用

针对电磁流变智能产坟动控制系统具有性能稳定、反应迅速、能耗小、控制效果良好等特点,及其在结构控制方面的应用前景,介绍电磁流变智能半主动控制系统及其有关的电磁流变液、控制器及控制算法、驱动器、传感器、电磁流变阻尼器等部分的功能、应用和发展状况,指出其在结构振动控制中进一步应用所亟待解决的问题。     

基于网络技术的广东科学中心智能灯光控制系统

论述了“广东科学中心声像灯光动态表演控制系统”中的子系统“智能灯光控制系统”的基本结构和系统功能,包括手动控制、红外控制、触摸屏控制、定时控制、亮度感应控制、位移感应控制、声音控制、序列场景控制、中央监控控制、DMX512信号控制和PDA控制等．并以其中的D馆为例,简述了智能灯光系统控制方式和工程应用．     

多条件数控铣床切削振动控制

为了合理控制铣削过程中产生的振动,利用切削振动信号、机床主轴电机功率和主轴转速信号等多控制条件,设计了数控铣床切削振动控制系统。对VMC850数控铣床切削振动信号进行了检测,通过时域和频域分析确定了均方根和功率谱密度等数控机床切削振动控制的参量的阈值和切削加工参数的回避值;结合主轴电机的功率和主轴转速等信息,对机床切削参数进行了控制,实现了对进给速度和主轴转数的智能控制。该控制系统的使用,提高了数控机床的振动控制能力。     

基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计

针对智能蔬菜大棚控制的应用需求,提出基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统,详细阐述智能蔬菜大棚控制系统的组成结构以及各功能部件的功能和实现方法.重点研究并实现了智能蔬菜大棚控制系统中的无线通信系统的设计和基于PLC的机动控制系统的设计.通过对智能蔬菜大棚控制系统中的两个关键部分的设计与实现,有效地解决了构建智能蔬菜大棚控制系统中的核心关键问题.     

航天器姿态和振动的拉索控制模型

在工程中,航天器的姿态控制和柔性部件振动控制一般采用分开设计和分时段执行,这样增加了航天器的控制时间。该文采用拉索结构作为控制作动器,用模态叠加法对航天结构模型进行刚柔耦合建模,并用线性二次型最优控制方法设计一个控制算法,对航天器姿态及其柔性部件同时进行控制。仿真结果显示,航天结构在各种激励下产生的姿态漂移和柔性附件振动同时得到了快速稳定的抑制。针对拉索控制的特点,分析了拉索的支座反力对控制系统的影响。结果表明,在结构建模中如果不考虑支座反力,将会导致控制系统不稳定。