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振动控制传感器/作动器的数目和位置优化设计 被引量:28
1
作者 任建亭 闫云聚 姜节胜 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期237-241,共5页
提出一种确定传感器、作动器的数目和优化设计传感器、作动器位置的方法。以独立模态最优控制方法为基础 ,将模态控制力、作动器作动力和传感器测量的信号处理为随机变量 ,分别建立了模态控制力能量、作动器作动力能量的自相关矩阵和测... 提出一种确定传感器、作动器的数目和优化设计传感器、作动器位置的方法。以独立模态最优控制方法为基础 ,将模态控制力、作动器作动力和传感器测量的信号处理为随机变量 ,分别建立了模态控制力能量、作动器作动力能量的自相关矩阵和测量信号的能量自相关矩阵。进一步通过作动力能量的自相关矩阵和测量信号的能量自相关矩阵包含的能量分别确定了作动器和传感器的数目。在此基础上 ,建立了基于控制系统作动力消耗能量最小和传感器测量信号能量最大 ,分别设计了控制系统的作动器和传感器的最优位置。通过数值算例证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 优化设计 模态控制 自相关矩阵 振动控制 传感器 作动器 位置 数目
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六自由度并联机构模态空间解耦控制 被引量:4
2
作者 代小林 宋世杰 宫大为 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1237-1243,共7页
针对六自由度并联机构运行过程中自由度间的耦合影响控制精度的问题,本文提出一种基于模态空间的计算力矩控制策略。建立了六自由度并联机构关节空间下的动力学方程和振动模型,推导其模态解耦矩阵并分析各自由度间的耦合特性,基于模态... 针对六自由度并联机构运行过程中自由度间的耦合影响控制精度的问题,本文提出一种基于模态空间的计算力矩控制策略。建立了六自由度并联机构关节空间下的动力学方程和振动模型,推导其模态解耦矩阵并分析各自由度间的耦合特性,基于模态空间设计了计算力矩控制器并进行了仿真研究。仿真表明:相较于传统的关节空间计算力矩控制器,模态空间计算力矩控制器能有效抑制六自由度并联机构自由度间的耦合,同时还可以实现各控制通道的独立控制,达到了降低控制难度的目的。 展开更多
关键词 六自由度 并联机构 动力学建模 振动方程 运动耦合 模态空间 计算力矩控制
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汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间鲁棒控制 被引量:4
3
作者 王西田 于达仁 陈陈 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期202-206,共5页
提出在汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间控制回路中,采用H∞扭振模态观测器估计模态反馈信号。证明了独立模态空间控制器可以独立设计,而引入H∞扭振模态观测器对闭环系统极点分布的影响可以忽略不计。基于H∞控制理论导出了针对受... 提出在汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间控制回路中,采用H∞扭振模态观测器估计模态反馈信号。证明了独立模态空间控制器可以独立设计,而引入H∞扭振模态观测器对闭环系统极点分布的影响可以忽略不计。基于H∞控制理论导出了针对受控扭振模态设计的独立模态空间控制器 的鲁棒稳定条件。另外,出于实际考虑,建议扭振控制转矩以发电机电磁转矩分量的形式实现,而将慢变的机械转矩看作干扰,提出了抑制其影响的H∞性能指标。在此基础上提出轴系扭振的独立模态空间鲁棒控制,并归结为带有闭环极点配置约束的多目标H∞综合问题。算例仿真表明,轴系扭振独立模态空间鲁棒控制策略是可行的、有效的。 展开更多
关键词 汽轮发电机组 轴系扭振 模态空间 鲁棒控制 最优控制理论
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移动车载作用下多跨梁振动的模态空间控制 被引量:3
4
作者 王真 程远胜 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期86-88,共3页
采用有限元法,利用车-桥单元建立了N个车辆作用下车-桥耦合系统的受控运动微分方程.采用独立模态空间控制法,通过独立控制少数模态实现了对移动车载作用下多跨梁振动的主动控制.对一列车-三跨桥梁系统计算了控制前后桥梁振动的位移动力... 采用有限元法,利用车-桥单元建立了N个车辆作用下车-桥耦合系统的受控运动微分方程.采用独立模态空间控制法,通过独立控制少数模态实现了对移动车载作用下多跨梁振动的主动控制.对一列车-三跨桥梁系统计算了控制前后桥梁振动的位移动力放大系数和弯矩动力放大系数,计算结果表明独立模态空间控制能够较有效地抑制多跨梁结构的车致振动. 展开更多
关键词 多跨梁 振动 模态空间控制 最优控制 移动车载 有限元法
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挠性结构的模态变结构控制 被引量:1
5
作者 黄显林 卢鸿谦 +1 位作者 张永安 胡恒章 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期52-54,59,共4页
对具有分布参数模型的挠性结构提出了模态空间变结构控制方案 ,利用坐标变换把整个系统分为若干个独立的二维模态子空间 .在每个独立的模态子空间内 ,在给定参数不确定性范围和干扰力矩范围的情况下 ,设计变结构控制控制器 .通过仿真验... 对具有分布参数模型的挠性结构提出了模态空间变结构控制方案 ,利用坐标变换把整个系统分为若干个独立的二维模态子空间 .在每个独立的模态子空间内 ,在给定参数不确定性范围和干扰力矩范围的情况下 ,设计变结构控制控制器 .通过仿真验证了控制算法的有效性 ;控制算法简单 ,易于实时完成 ,又具有较好的鲁棒性 . 展开更多
关键词 飞行器 机械臂 挠性结构 模态控制 变结构控制 鲁棒性
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考虑被动关节阻尼的液压驱动Stewart平台模态空间控制策略 被引量:2
6
作者 田体先 姜洪洲 +3 位作者 黄其涛 何景峰 佟志忠 聂伯勋 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期56-62,70,共8页
针对工业应用中并联机构采用常规铰接形式导致的系统过阻尼问题,提出了带动压正反馈的模态空间控制器,该控制器将物理空间内强耦合的多输入多输出系统转化为模态空间内解耦的6个相互独立的单输入单输出系统,运用动压正反馈技术实现对存... 针对工业应用中并联机构采用常规铰接形式导致的系统过阻尼问题,提出了带动压正反馈的模态空间控制器,该控制器将物理空间内强耦合的多输入多输出系统转化为模态空间内解耦的6个相互独立的单输入单输出系统,运用动压正反馈技术实现对存在过阻尼特性自由度的独立调节,从而将各自由度频宽扩展至固有频率附近.文中首先运用模态解耦理论分析了被动关节阻尼对液压驱动Stewart平台控制特性的影响,随后给出了带动压反馈的模态空间控制器结构及设计方法,最后对该方法进行了实验验证.试验结果表明,该模态空间控制器能够有效扩展系统频宽,从而实现降低系统各自由度耦合影响、提高响应速度的目的. 展开更多
关键词 被动关节阻尼 模态空间控制 STEWART平台 动压正反馈
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基于模态空间的海洋平台冰致振动的H_∞控制 被引量:1
7
作者 张力 张文首 岳前进 《动力学与控制学报》 2008年第3期284-288,共5页
通过在海洋平台顶部安装主动调谐质量阻尼器(AMD),研究了平台在冰荷载作用下的主导模态H∞控制.首先采用H∞方法与模态空间的平衡降阶法进行控制设计,然后基于虚拟激励法得到了系统冰致振动的解答,并应用此解答进行了广泛的参数研究,确... 通过在海洋平台顶部安装主动调谐质量阻尼器(AMD),研究了平台在冰荷载作用下的主导模态H∞控制.首先采用H∞方法与模态空间的平衡降阶法进行控制设计,然后基于虚拟激励法得到了系统冰致振动的解答,并应用此解答进行了广泛的参数研究,确定了平台减振效果最佳时的H∞控制器最优参数.通过该应用特例,以评价H∞控制器的有效性.结果表明如果H∞控制器的参数选择合适,则可以显著减小平台的冰致振动响应. 展开更多
关键词 平衡降阶法 H∞控制 模态空间控制 冰致振动 海洋平台
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柔性悬臂梁振动主动控制研究 被引量:1
8
作者 赵冬冬 张京军 王二成 《山西建筑》 2007年第18期3-4,共2页
采用压电材料作为传感器和致动器,建立了机电耦合的压电智能梁动力学方程,采用基于线性二次型(LQR)最优控制的独立模态控制方法对智能梁振动进行抑制,以有效抑制压电悬臂梁的振动。
关键词 智能结构 振动主动控制 模态控制
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基于稳定性的旋转机械系统轴承配置方案的优化 被引量:1
9
作者 王淼 方之楚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期50-52,55,共4页
提出一种优化旋转机械系统轴承参数和位置方案的方法。始于独立模态最优控制方法 ,基于旋转机械系统稳定性设计要求和可能的轴承位置方案 ,以轴承实际输入能量与最优输入能量间的误差最小化为目标 ,求取优化轴承参数。进而构造轴承位置... 提出一种优化旋转机械系统轴承参数和位置方案的方法。始于独立模态最优控制方法 ,基于旋转机械系统稳定性设计要求和可能的轴承位置方案 ,以轴承实际输入能量与最优输入能量间的误差最小化为目标 ,求取优化轴承参数。进而构造轴承位置优化函数 ,通过比较 ,选出最佳轴承位置方案。数值算例证实了此法的有效性。 展开更多
关键词 稳定性 旋转机械系统 轴承配置 设计 动力缩聚 模态控制
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基于模态空间的建筑结构滑模控制研究 被引量:1
10
作者 李志军 邓子辰 《西安工业大学学报》 CAS 2008年第6期581-584,共4页
为了减少建筑结构滑模控制系统的在线计算量,保证其控制效果.基于模态空间的相关理论,采用仅控制少量模态的滑模控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究.给出了确定切换面的方法,并基于指数趋近律设计了相应的控制律.以... 为了减少建筑结构滑模控制系统的在线计算量,保证其控制效果.基于模态空间的相关理论,采用仅控制少量模态的滑模控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究.给出了确定切换面的方法,并基于指数趋近律设计了相应的控制律.以一个多层剪切型建筑结构模型为例来验证控制方法的有效性,算例数值分析结果表明,所提出的滑模控制方法,控制效果明显,能有效地减小结构的地震峰值响应,且有效地降低了控制系统的在线计算量. 展开更多
关键词 模态空间 趋近律 滑模控制 建筑结构
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两端铰支输流管道振动的独立模态空间控制研究 被引量:1
11
作者 张锴锋 林士龙 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第4期130-132,共3页
研究了脉动内流作用下两端铰支输流管道的振动控制问题。采用压电片作为控制执行元件,推导了受控系统的运动方程,设计了独立模态空间最优控制器,并通过数值仿真,验证控制器的有效性。
关键词 两端铰支管道 脉动流 振动 独立模态空间 控制
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汽车磁流变半主动悬架系统的7+k自由度动力学模型与模态控制
12
作者 王波 王荣秀 +3 位作者 殷学纲 陈伟民 廖昌荣 余淼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第24期2631-2634,2638,共5页
在全车7自由度模型的基础上,提出了附加司机与乘员-座椅系统的7+k自由度汽车动力学模型,并给出了在此模型上安装有4个磁流变可控阻尼器的半主动悬架系统的闭环动力学方程。利用独立模态与耦合模态二次优化控制原理,对系统进行了半主动... 在全车7自由度模型的基础上,提出了附加司机与乘员-座椅系统的7+k自由度汽车动力学模型,并给出了在此模型上安装有4个磁流变可控阻尼器的半主动悬架系统的闭环动力学方程。利用独立模态与耦合模态二次优化控制原理,对系统进行了半主动控制律设计。以小轿车的11自由度模型为例进行数字仿真计算分析,说明了采用7+k自由度车辆动力学模型的合理性以及采用模态控制方法对其进行控制律设计的优点及其良好的总体控制效果。 展开更多
关键词 汽车 磁流变阻尼器 半主动悬架 振动 模态控制
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载人小轿车智能悬架在模态空间的模糊控制
13
作者 王波 王荣秀 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期42-46,共5页
在考虑载人汽车7+k自由度模型的基础上,根据模态控制方法与模糊控制方法各自特点,将两者相结合,提出模态模糊控制的概念,并对模态模糊控制方法进行介绍;在模态空间实施模糊控制可避免系统自由度数量较多而作动器数量较少的矛盾,同时也... 在考虑载人汽车7+k自由度模型的基础上,根据模态控制方法与模糊控制方法各自特点,将两者相结合,提出模态模糊控制的概念,并对模态模糊控制方法进行介绍;在模态空间实施模糊控制可避免系统自由度数量较多而作动器数量较少的矛盾,同时也可利用模糊控制方法的优点,使控制律的设计适应非线性较强、存在时滞、数学模型无法精确建立的汽车受控系统;还可利用模态控制原理,选择不同模态进行模糊控制。结合模态控制方法和最优控制理论,进一步讨论模态模糊控制方法中确定各种模态模糊变量论域的方法,针对汽车7+4自由度模型,分别给出模态位移、模态速度及模态控制力的论域。最后,对一具有磁流变阻尼器的汽车11自由度模型的振动控制进行数字仿真,结果表明模态模糊控制方法有良好稳定的控制效果。 展开更多
关键词 振动与波 汽车平顺性 模态空间 模态模糊控制
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Generalizations of Several Identities Related to Mercier's
14
作者 胡廷锋 《Chinese Quarterly Journal of Mathematics》 CSCD 2001年第3期105-110,共6页
The purpose of this paper is to establish sev eral identities containing Gaussian binomial coefficient. These results generali ze several Mercier's results. Key words:Gaussian binomial coefficient; identity; the ... The purpose of this paper is to establish sev eral identities containing Gaussian binomial coefficient. These results generali ze several Mercier's results. Key words:Gaussian binomial coefficient; identity; the functio n A(T,T 2,...,T n)culating eige nvalues of auto-correlation matrix of the physical control force of actuators. T he optimization algorithm calculating the optimal actuator placement is then put forward via the minimization of an energy criterion, which is chosen as the con trol index. Numerical examples show the effectiveness of the proposed method. 展开更多
关键词 modal space control auto-correlation matrix optimal design.
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智能空间桁架结构独立模态控制方法 被引量:20
15
作者 卢连成 吴琼 张令弥 《振动工程学报》 EI CSCD 1997年第4期480-485,共6页
采用现代模态滤波器(MF)技术和最优控制理论研究智能空间桁架结构的独立模态空间控制方法(IMSC)。仿真结果表明,按提出的控制策略,解决了传统IMSC控制中的状态解耦问题,使IMSC方法不再局限于简单、低自由度数的结... 采用现代模态滤波器(MF)技术和最优控制理论研究智能空间桁架结构的独立模态空间控制方法(IMSC)。仿真结果表明,按提出的控制策略,解决了传统IMSC控制中的状态解耦问题,使IMSC方法不再局限于简单、低自由度数的结构动力控制,对于智能空间结构,实施IMSC方法也是可行并且有效的。 展开更多
关键词 振动控制 智能结构 空间桁架 独立模态控制
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混凝土泵车臂架振动响应的主动控制实验研究 被引量:21
16
作者 黄毅 吴斌兴 王佳茜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期91-94,共4页
考虑混凝土泵车臂架结构特点,采用独立模态空间控制方法对泵送混凝土激励下的臂架末臂节振动响应进行了主动控制试验研究。针对泵车臂架系统的动力学模型,采用模态滤波技术和最优控制理论设计主动控制策略,通过优选臂节油缸的作动控制... 考虑混凝土泵车臂架结构特点,采用独立模态空间控制方法对泵送混凝土激励下的臂架末臂节振动响应进行了主动控制试验研究。针对泵车臂架系统的动力学模型,采用模态滤波技术和最优控制理论设计主动控制策略,通过优选臂节油缸的作动控制以实现对臂架一阶模态振动响应的实时控制。实验结果表明,采用该主动减振控制后水平工况下臂架末端的减振精度可达80%,取得了显著的减振实验效果。 展开更多
关键词 臂架振动 主动减振 独立模态空间控制 混凝土泵车
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基于磁流变阻尼器的铁道车辆结构振动半主动控制 被引量:19
17
作者 陆正刚 胡用生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期95-100,共6页
在建立铁道车辆柔刚体系统垂直动力学模型的基础上,应用独立模态空间控制理论和最优控制理论,对影响车辆垂直运行平稳性的车体低阶弯曲结构振动和浮沉、点头等刚体振动进行控制。根据铁道车辆悬挂系统的特点,提出采用磁流变阻尼器作为... 在建立铁道车辆柔刚体系统垂直动力学模型的基础上,应用独立模态空间控制理论和最优控制理论,对影响车辆垂直运行平稳性的车体低阶弯曲结构振动和浮沉、点头等刚体振动进行控制。根据铁道车辆悬挂系统的特点,提出采用磁流变阻尼器作为作动器,以降低车体垂直加速度进而改善运行平稳性为目标的半主动控制策略,来实现在性能改善和能量消耗之间的协调,在ADAMS和Matlab/Simulink^(?)环境下,应用机械系统和控制系统联合仿真技术,对采用半主动控制策略的整车性能进行仿真研究。仿真结果显示该半主动控制策略能较好地抑制车体第一阶弯曲模态的结构振动,并可改善车辆运行平稳性,针对铁道车辆系统的磁流变阻尼器在设计上是可行的。 展开更多
关键词 铁道车辆 柔刚体系统 结构振动 独立模态空间控制 半主动控制 磁流变阻尼器
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存在时滞的柔性梁的振动主动控制 被引量:14
18
作者 蔡国平 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期29-34,共6页
本文对控制存在时滞的柔性梁的振动主动控制进行研究 .主动控制策略采用独立模态空间控制 ,模态控制律采用离散变结构控制进行设计 .给出了从实际测量中提取模态坐标和将模态控制力转换成实际控制力的方法 ,以及离散切换面和离散变结构... 本文对控制存在时滞的柔性梁的振动主动控制进行研究 .主动控制策略采用独立模态空间控制 ,模态控制律采用离散变结构控制进行设计 .给出了从实际测量中提取模态坐标和将模态控制力转换成实际控制力的方法 ,以及离散切换面和离散变结构模态控制律的确定方法 .由于模态控制律直接通过时滞微分方程而得出 ,因此所给控制方法易于保证控制系统的稳定性 .算例结果显示 ,文中所述控制方法能够有效地对梁的振动进行控制 ;若按无时滞时的控制设计对时滞系统进行控制 ,系统响应有可能出现发散 . 展开更多
关键词 柔性悬臂梁 振动控制 独立模态空间控制 变结构控制 时滞 运动方程
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柔性结构振动的独立模态H_∞控制 被引量:10
19
作者 林嗣廉 徐博侯 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期47-52,共6页
针对柔性结构振动的每一个控制模态独立进行鲁棒 H∞ 控制设计 ,同时考虑模态干扰衰减与模态参数扰动的鲁棒性问题 ,这样有效地抑制了柔性结构的振动 ,而且对模态参数摄动具有较强的鲁棒性 ,并以悬臂梁的振动控制为例进行了数值计算 。
关键词 柔性结构 振动控制 独立模态空间控制(IMSC) H∞控制
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两种独立模态空间控制法在柔性结构振动主动控制中的应用研究 被引量:6
20
作者 陈学前 汪小华 +1 位作者 阮剑华 张培强 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期700-706,共7页
柔性结构是一种典型的空间结构 ,在外扰下易引起振动 ,影响飞行器的定位精度和精密仪器的正常工作 .因此必须对这类结构的振动进行控制 ,本文针对柔性结构的大挠度、非线性、模态频率低且密集、阻尼小的特点 ,提出一种基于H∞ 控制的独... 柔性结构是一种典型的空间结构 ,在外扰下易引起振动 ,影响飞行器的定位精度和精密仪器的正常工作 .因此必须对这类结构的振动进行控制 ,本文针对柔性结构的大挠度、非线性、模态频率低且密集、阻尼小的特点 ,提出一种基于H∞ 控制的独立模态空间控制法 (independentmodalspacecontrol,IMSC)来研究其主动控制 ,并对柔性梁及板进行了控制的数值仿真 。 展开更多
关键词 柔性结构 振动主动控制 独立模态空间控制 IMSC 飞行器
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