主动约束阻尼梁的分段线性二次规划自适应减振控制.pdfVIP

学兔兔 第 51卷第9期 机 械 工 程 学 报 VO1．51 NO．9 2015年 5月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING May 2015 DoI：10．3901／JME．2015．09．104 主动约束阻尼梁的分段线性二次规划 自适应减振控制木 石慧荣 高 溥 李宗刚 张军平 (兰州交通大学机电工程学院 兰州 730070) 摘要：为了提高对主动约束阻尼梁的减振效率和稳定性，依据能量法和有限元法建立压电约束阻尼梁的动力学模型，应用 Ritz法缩减了系统模型，根据模型特点采用加速度二级反馈减振控制，并对控制系统 Lyapunov方程的稳定性进行了证明， 基于此提出一种分段线性二次规~Jl(Piecewiselinearquadraticprogramming，PLQR)自适应减振控制方法。通过对多种控制方式 和不同初始频率时简支梁振动特性的分析，表明控制增益和补偿频率的选取直接影响减振控制的稳定性和收敛速度：PLQR 自适应控制相对于线性二次规划 (Linearquardaticprorgamming，LQR)和恒增益恒频率调控对系统振动衰减最快；与被动约束 阻尼减振相比，在固有频率附近 电压和中点振幅的 自适应变换最显著，具有更好的减振效果。 关键词：减振；稳定性；主动约束阻尼；压电；自适应 中图分类号：TB332；TB34 PiecewiseLinearQuadraticProgrammingAdaptiveVibrationControlof ActiveConstrainedLayeredDampingBeam SHIHuirong GAOPu LIZonggang ZHANG Junping (SchoolofMechatronicEngineering，LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070) Abstract：Inordertoimprovetheefficiencyandstabilityoftheactiveconstrainedlayereddampingbeam，thedynma icmodelofa constraineddampingpiezoelectricbeam isestablishedbasedontheenergymethodna dhtefiniteelementmethod．Thereduced system modelisachievedbyuseofhteRitzmethod．Accordingtohtecharacteristicsofthemodel，anaccelerationfeedback is appliedtosuppressthevibrationinasecondorderpatternandtheLyapunovequationofcontrolsystem isprovedtobestable．Based onthese，akindofpiecewiselinearquardaticprorgamming(PLQR)adaptivecontrolmethodisputforward．Byanalyzingrtansient responseandfrequencyresponseofsimplysupportedbeam andthecontrolvoltageindifferentconrtolwaysandwithvariousinitial frequencies，itisshownthattheconrtolgainandcompensationfrequencydirectlyinfluencehtesatbiliyt nadconvergencespeedof htevibrationcontro1．PLQRadaptivecontrolcallattenuatehtesystemvibration