隨著航天事業(yè)的發(fā)展,大型撓性桁架在航天結(jié)構(gòu)中應(yīng)用得越來越多。由于自身低剛度、弱阻尼的特點,這些桁架在太空工作時,一旦受到干擾就容易激起低頻、大幅度、長時間的振動,如不對其加以控制,將會干擾航天器的正常工作,甚至導(dǎo)致災(zāi)難發(fā)生。因此,空間桁架的振動控制問題是一個重要的研究課題。但由于自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使得空間桁架呈現(xiàn)出非線性、時變性等特點,難以對其進(jìn)行精確的建模,這也使得依賴精確模型的傳統(tǒng)控制方法面臨挑戰(zhàn)。模糊控制方法是基于規(guī)則的控制,對模型依賴性不強(qiáng),具有較強(qiáng)的魯棒性,適用于對大型空間桁架的振動控制。本文在這個背景下,開展了大型撓性空間桁架結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究,提出了兩種主動模糊振動控制方法,并進(jìn)行了數(shù)值仿真。主要工作包括: 1.以桅桿式空間桁架結(jié)構(gòu)為研究對象,建立了兩個簡化模型。綜合運用線性和非線性有限元方法,分別對其進(jìn)行了有限元動力學(xué)建模,并進(jìn)行了動力學(xué)分析。 2.在對壓電作動器和傳感器建模的基礎(chǔ)上建立了整體空間智能桁架動力學(xué)作動方程和傳感方程�；谧鲃有侍岢隽藟弘娮鲃悠魑恢脙�(yōu)化準(zhǔn)則;基于模態(tài)位移提取精度提出了傳感器位置優(yōu)化準(zhǔn)則。基于提出的優(yōu)化準(zhǔn)則,應(yīng)用自編的遺傳算法程序優(yōu)化了壓電作動器、傳...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究情況綜述
        1.2.1 大型撓性空間桁架振動控制研究
        1.2.2 模糊控制理論研究
        1.2.3 撓性結(jié)構(gòu)主動模糊振動控制研究
    1.3 本文主要工作
第二章 大型撓性空間桁架動力學(xué)特性分析
    2.1 引言
    2.2 研究模型
    2.3 空間桁架動力學(xué)有限元建模
        2.3.1 單元有限元模型
        2.3.2 大變形非線性有限元
        2.3.3 空間桁架動力學(xué)有限元模型
    2.4 仿真
        2.4.1 桅桿式普通桁架+頂端質(zhì)量塊模型動力學(xué)仿真
        2.4.2 桅桿式拉索桁架+頂端質(zhì)量塊模型動力學(xué)仿真
    2.5 小結(jié)
第三章 空間壓電智能桁架動力學(xué)問題研究
    3.1 引言
    3.2 作動器/傳感器有限元建模
        3.2.1 作動器建模
        3.2.2 傳感器建模
        3.2.3 空間智能桁架作動/傳感方程
    3.3 作動器/傳感器位置優(yōu)化
        3.3.1 空間智能桁架獨立模態(tài)空間模型
        3.3.2 優(yōu)化準(zhǔn)則
        3.3.3 遺傳算法
    3.4 仿真
        3.4.1 仿真對象
        3.4.2 作動器位置優(yōu)化仿真
        3.4.3 傳感器位置優(yōu)化仿真
        3.4.4 空間智能桁架動力學(xué)仿真
    3.5 小結(jié)
第四章 基于查詢表模糊控制器的空間智能桁架局部振動控制研究
    4.1 引言
    4.2 模糊振動控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.1 控制策略
        4.2.2 模糊控制器輸入變量選擇
        4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)二維模糊控制器設(shè)計
        4.2.4 空間智能桁架主動模糊振動控制系統(tǒng)
    4.3 仿真
        4.3.1 仿真模型
        4.3.2 仿真結(jié)果
    4.4 小結(jié)
第五章 基于自適應(yīng)模糊控制器的空間智能桁架獨立模態(tài)空間振動控制研究
    5.1 引言
    5.2 自適應(yīng)模糊控制器的設(shè)計
        5.2.1 傳統(tǒng)模糊控制算法改進(jìn)
        5.2.2 傳統(tǒng)自適應(yīng)模糊控制
        5.2.3 自適應(yīng)模糊控制器的改進(jìn)
    5.3 基于自適應(yīng)模糊控制器的空間智能桁架獨立模態(tài)空間振動控制
        5.3.1 空間智能桁架獨立模態(tài)空間控制
        5.3.2 基于自適應(yīng)模糊控制器的空間智能桁架獨立模態(tài)空間振動控制系統(tǒng)設(shè)計
    5.4 仿真
        5.4.1 普通模糊控制器、傳統(tǒng)自適應(yīng)模糊控制器、改進(jìn)的自適應(yīng)模糊控制器性能對比仿真
        5.4.2 基于改進(jìn)的自適應(yīng)模糊控制器的空間智能桁架振動控制仿真
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附：攻讀碩士期間發(fā)表論文情況統(tǒng)計



本文編號：3753577