压电智能板动力学有限元模型建立及振动控制Ⅱ-压电智能板振动控制

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1、DAAE年第F期·控制与检测·文章编号：!""!#$$%&（$""%）"’#""&(#")压电智能板动力学有限元模型建立及振动控制（!）"———压电智能板振动控制黄国权，王铁桩（哈尔滨工程大学机电工程学院，哈尔滨*!&"""!）摘要：在采用有限元法已建立的压电智能板的动力学方程基础上。应用模态控制理论对压电智能板振动控制的原理和策略进行了研究，采用基于二次线性控制（:;<）的独立模态空间控制法来进行板结构的主动控制，采用负速度反馈控制。通过数值仿真，结果表明：有效地控制结构振动。关键词：压电智能板；振动控制；模态控制；:;

2、<中图分类号：=,&)&***文献标识码：>!"#$%&’()*+)&),#-.#(#&,/01#.)&2’&13)45’,)0&60&,50.07,"#8)#90#.#*,5)*:&,#..)2#&,8.’,#（!）———8)#90#.#*,5)*:&,#..)2#&,8.’,#3)45’,)0&60&,50.?@>ABB39CD3/4，E>AB=0FCG23/45（H829919IJF82/408/1/4K-1F8LM08/1-4504FFM045，?/MN04-4504FFM045@40OFMP0LQ，?/MN04!

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6、!+嵌入内部，构成压电智能结构。利用压电材料的正、逆［$’］"［$)］*［$’)］［$))］［$’)］为刚度矩阵，｛&’｝为"*!压电效应，可以对结构所受到的激励进行感知，并通过外界作用力矩阵，｛&(｝%*［$’)］［$))］｛&(｝为作动器作用力矩阵。控制器对结构振动进行主动控制。安装在结构上的压这里采用独立模态空间控制方法，结合:;<优化电元件，在受到交变电场的作用时，产生交变的伸缩变控制器来控制结构的低阶模态振动。将结构位移写成形，当它与由于结构振动而引起的结构变形相反时，产模态坐标形式，令"为模态广义位移，坐标的转

7、换关系生控制作用，从而抑制结构振动。智能结构的主动振为动控制研究已成为振动控制领域的一个热点问题。｛!｝%［#］｛"｝（$）-./"CB压电智能板振动控制方法式中，［#］(,为矩阵［!］和［$］归一化特征$C7CB独立模态空间控制方法向量矩阵的/+-列，对应的特征值矩阵为$%$$$整体的压电类智能结构的动力有限元方程的一般K0/5（%!，%$，⋯，%/），/的选择视具体情况而定。值得注形式为意的是，［#］只是一个坐标转换矩阵，并不是主动结构的模态。使用转换方程（$），方程（!）转换到模态空间后为收稿日期：$""%#")#"

8、!*"基金项目：国防基础科研计划项目（+!%"",""!）作者简介：黄国权（!’%&—），男，山东蓬莱人，哈尔滨工程大学教授，硕士学位，主要研究方向为智能结构、机电控制，（-#./01）23/45("!6!%)789.。·控制与检测·组合机床与自动化加工技术··#·#!.｛!｝!［"］｛!｝!［$］｛!