【摘要】：研究了壓電柔性臂系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)辨識(shí)和基于極點(diǎn)配置法的振動(dòng)主動(dòng)控制問題。針對(duì)粘貼應(yīng)變傳感器和壓電致動(dòng)器的壓電柔性臂系統(tǒng),提出了零點(diǎn)重新分布的理論傳遞函數(shù)模型。通過掃頻實(shí)驗(yàn)采用頻域辨識(shí)方法確立了從壓電致動(dòng)器控制電壓輸入到應(yīng)變橋路電壓輸出的實(shí)驗(yàn)傳遞函數(shù)模型,辨識(shí)模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)響應(yīng)吻合程度達(dá)94.8%。并通過多頻激勵(lì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了辨識(shí)模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)具有較高的一致性。利用辨識(shí)得到的傳遞函數(shù)模型建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程表達(dá)式,提出了一種移動(dòng)距離最短、滿足系統(tǒng)閉環(huán)阻尼要求的閉環(huán)極點(diǎn)位置確立方法。不同閉環(huán)極點(diǎn)下的數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均證明了采用的最優(yōu)極點(diǎn)配置方法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,柔性臂在特定激勵(lì)和外界干擾激勵(lì)下產(chǎn)生的彈性振動(dòng)均得到了有效抑制。所提出的模型辨識(shí)方法和極點(diǎn)配置策略是可行的。
[Abstract]:Experimental identification of piezoelectric flexible arm system and active vibration control based on pole assignment method are studied. A theoretical transfer function model of zero redistribution is proposed for piezoelectric flexible arm systems with strain sensors and piezoelectric actuators. The experimental transfer function model from the input of the piezoelectric actuator control voltage to the output of the strain bridge voltage is established by the frequency domain identification method. The identification model coincides with the actual structure response to 94.8%. It is proved that the identification model is in good agreement with the actual structure by multi-frequency excitation experiment. The expression of the state equation of the system is established by using the identified transfer function model, and a method of determining the position of the closed-loop pole is proposed, which has the shortest moving distance and satisfies the requirement of the closed-loop damping of the system. Numerical simulation and experimental results at different closed-loop poles show the effectiveness of the proposed optimal pole assignment method. The experimental results show that the elastic vibration of the flexible arm induced by specific excitation and external disturbance is effectively suppressed. The proposed model identification method and pole assignment strategy are feasible.
【作者單位】： 寧波大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院浙江省零件軋制成形技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院浙江省先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51505238&51375433) 浙江省自然科學(xué)基金(LQ15E050002) 寧波市自然科學(xué)基金(2015A610145) 浙江省公益項(xiàng)目(2013C31017)
【分類號(hào)】：TP241

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本文編號(hào)：2349194