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结构振动主动控制中传感器
和作动器的优化配置
（作动器优化配置准则）
蔡国平，刘翔
上海交通大学
教学内容
教学内容
振动控制方程
q作动器优化配置准则
q传感器优化配置准则
q优化算法
q数值仿真与实验
结构主动控制中传感器和作动器的优化配置/作动器优化配置准则
作动器优化配置准则
-作动器优化配置准则是一种描述当前控制系统性能的量，它表示了当前的作动
器配置对系统控制能力的大小
-已有多种作动器优化配置准则：可控性准则、系统能量准则、系统响应准则、
可靠性准则、控制溢出准则等
-可控性与作动器系数矩阵相关，可以用于构建作动器优化配置准则
假设系统零时刻初始状态为y，要求tf时刻系统达到最终状态yf
0t
有限时间最优控制问题：
yAy+Bu(t)
t
J0f[yT(t)Qy(t)uT(t)Ru(t)]dtQ0，R0
结构主动控制中传感器和作动器的优化配置/作动器优化配置准则
yAy+Bu(t)
t
J0f[yT(t)Qy(t)uT(t)Ru(t)]dt
1T1T1T
最优解：u(t)RBPyRBS[W(t)]yS(0)y
optcftf0
T1TRiccati方程
PAAPPBRBPQ0
tT
系统可控性Gramian矩阵：W(t)eABBTeAd与作动器位置有关
c
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