【摘要】：研究了壓電柔性臂系統(tǒng)的實驗辨識和基于極點配置法的振動主動控制問題。針對粘貼應(yīng)變傳感器和壓電致動器的壓電柔性臂系統(tǒng),提出了零點重新分布的理論傳遞函數(shù)模型。通過掃頻實驗采用頻域辨識方法確立了從壓電致動器控制電壓輸入到應(yīng)變橋路電壓輸出的實驗傳遞函數(shù)模型,辨識模型與實際結(jié)構(gòu)響應(yīng)吻合程度達94.8%。并通過多頻激勵實驗證實了辨識模型與實際結(jié)構(gòu)具有較高的一致性。利用辨識得到的傳遞函數(shù)模型建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程表達式,提出了一種移動距離最短、滿足系統(tǒng)閉環(huán)阻尼要求的閉環(huán)極點位置確立方法。不同閉環(huán)極點下的數(shù)值仿真和實驗結(jié)果均證明了采用的最優(yōu)極點配置方法的有效性。實驗結(jié)果表明,柔性臂在特定激勵和外界干擾激勵下產(chǎn)生的彈性振動均得到了有效抑制。所提出的模型辨識方法和極點配置策略是可行的。
[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)研究重點實驗室;浙江大學(xué)機械工程學(xué)院浙江省先進制造技術(shù)重點實驗室;
【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) 浙江省公益項目(2013C31017)
【分類號】：TP241

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本文編號：2349194