發(fā)布時間：2020-02-13 17:29

【摘要】：振動是自然界的常見現(xiàn)象,但在某些特定情況下,不必要的振動會引起不同程度的危害,它直接阻礙某些設(shè)備的正常功能運轉(zhuǎn),降低某些精密儀器的工作精度和工作效率,加劇部件的磨損,甚至產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的局部疲勞失效,威脅到人民生命財產(chǎn)的安全。因此,實現(xiàn)振動的控制很有必要。柔性構(gòu)件因其低剛度,小阻尼的特性,往往受到振動帶來的影響更嚴重。在此研究背景之下,本文以柔性懸臂梁為研究對象,應(yīng)用振動主動控制理論、模態(tài)理論及控制測試技術(shù)等相關(guān)知識,以理論分析為基礎(chǔ),通過計算機仿真和實驗,開展了MFC壓電作動器對柔性懸臂梁的振動主動控制的研究。 材料技術(shù)研究的不斷深入與進步,使復(fù)合材料和智能材料的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。在對基于壓電作動器MFC的振動主動控制研究中,實驗采用樹脂基玻璃纖維增強型復(fù)合材料制作懸臂梁,采用壓電智能復(fù)合材料MFC作為控制作動器。整個研究過程為,首先通過歐拉-伯努利梁理論建立懸臂梁的動力學(xué)模型,并通過有限元軟件及實驗進行模態(tài)分析確定系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,研究了正位反饋算法和相位超前補償控制算法,并將其應(yīng)用于實驗系統(tǒng)。最后進行了計算機仿真與實驗,對整個研究理論的正確性進行了驗證。 實驗結(jié)果表明,正位反饋控制算法和相位超前補償控制算法都能有效的降低懸臂梁系統(tǒng)的一階彎曲振動。通過進一步地實驗結(jié)果分析對比,得到結(jié)論：采用相位超前補償控制算法實際控制效果比正位反饋算法更明顯,正位反饋控制的魯棒性則更好。
【圖文】：

本文采用的壓電作動器MFC (Macro Fiber Composite,型號M-8557-F1)由一種典型的壓電復(fù)合材料組成，如圖1.1a，它由45°排列的壓電陶瓷（PZT)纖維與樹脂組成，，兩片對稱布置的MFC壓電片組成壓電作動器，如圖1.1b，其工作原理為：外界施加電場，壓電作動器產(chǎn)生沿梁表面45°方向應(yīng)變，通過向懸臂梁施加彎矩來產(chǎn)生激勵。本文懫用的MFC壓電片主要參數(shù)如表1.1，表1.2所示。-6-

的力學(xué)模型，稱為歐拉-伯努利梁模型（Eular-Bemoulli beam)如圖2.1所示，梁截面軸線的橫向位移用函數(shù)y(x，t)表示，梁的密度為P，X截面處的截面抗彎剛度為EI (X)，該截面對中心軸的慣性矩為I (X)，該截面面積為A (X)-9-
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB535

【參考文獻】

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1 張磊;孫清;王虎長;趙雪靈;胡建民;管順清;;E玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能試驗研究[J];電力建設(shè);2010年09期

2 王軍,酈正能,葉寧;形狀記憶合金智能結(jié)構(gòu)的主動振動抑制研究[J];航空學(xué)報;2002年05期

3 孫煜博;秦建斌;;壓電智能懸臂梁最優(yōu)控制建模與仿真[J];機械工程與自動化;2008年02期

4 李揚,李曉明;基于LabVIEW數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)[J];微計算機應(yīng)用;2003年01期

5 盛賢君;王愛武;楊睿;;基于LaRC-MFC致動器的振動主動控制[J];壓電與聲光;2010年04期

6 朱良寬;馬廣富;胡慶雷;;撓性航天器魯棒反步自適應(yīng)姿態(tài)機動及主動振動抑制[J];振動與沖擊;2009年02期

7 向建華;廖日東;蒲大宇;;基于附板的結(jié)構(gòu)振動抑制與傳遞衰減特性研究[J];振動與沖擊;2010年01期

8 楊擁民,張華,胡政;正位置反饋的多模態(tài)振動主動控制實驗[J];振動工程學(xué)報;2005年03期

本文編號：2579208