【摘要】：振動(dòng)主動(dòng)控制是振動(dòng)控制領(lǐng)域的重要研究方向之一，而振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究一般是從建模開(kāi)始的。針對(duì)柔性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)造成的損失，本文對(duì)電磁作動(dòng)器控制的懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的建模進(jìn)行相關(guān)研究。 簡(jiǎn)介懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)和其工作原理；給出控制器、傳感器、功率放大器的傳遞函數(shù)及電磁作動(dòng)器的設(shè)計(jì)尺寸；建立自由板和懸臂梁的有限元模型，計(jì)算試驗(yàn)和仿真的振型匹配度，證明懸臂梁結(jié)構(gòu)的有限元模型具有很高的可信度。 將懸臂梁拆分成兩個(gè)梁?jiǎn)卧�，利用有限元法和靜力縮聚法求得縮聚質(zhì)量矩陣和剛度矩陣；將懸臂梁簡(jiǎn)化為線性欠阻尼二階系統(tǒng)，結(jié)合自由振蕩試驗(yàn)和理論計(jì)算求得比例阻尼矩陣；選擇狀態(tài)變量，求得懸臂梁在不控制和控制狀態(tài)下的狀態(tài)空間矩陣，使用Simulink進(jìn)行控制仿真，證明建立狀態(tài)空間矩陣的方法是可行性。 介紹基于響應(yīng)面的有限元模型修正的理論；以橡膠-懸臂梁結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，基于D-最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)法建立響應(yīng)面，以響應(yīng)的仿真值和試驗(yàn)值為目標(biāo)，來(lái)修正剛度和阻尼；將試驗(yàn)識(shí)別的剛度與橡膠擠壓試驗(yàn)測(cè)得的剛度進(jìn)行對(duì)比，證明模型修正法識(shí)別剛度的精度很高。 簡(jiǎn)介模型確認(rèn)的理論；基于懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的確認(rèn)試驗(yàn)，以響應(yīng)均值為目標(biāo)，用模型修正法識(shí)別電磁作動(dòng)器的剛度和阻尼均值；再考慮參數(shù)和響應(yīng)的不確定性，先對(duì)懸臂梁-電磁作動(dòng)器子系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究和實(shí)例分析，，證明模型確認(rèn)法識(shí)別的剛度分布的可信度較高。
【圖文】：

.1 懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理依據(jù)單自由度磁懸浮軸承控制系統(tǒng)原理，本文設(shè)計(jì)了一套利用電磁作動(dòng)器控制懸臂梁自的振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)，圖 2.1 是懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理圖。

故為交變磁通。目前實(shí)驗(yàn)室使用的是雙向差動(dòng)電磁作動(dòng)器，它的機(jī)械部分三維圖和實(shí)物圖如圖2.3 和圖 2.4 所示。圖 2.3 電磁作動(dòng)器機(jī)械部分 圖 2.4 U 型磁極結(jié)構(gòu)實(shí)物圖在圖 2.3 中，1 為電渦流傳感器，2 為帶繞線的電磁鐵，3 為懸臂梁前端，4 為懸臂梁的加厚自由端。電磁作動(dòng)器的設(shè)計(jì)涉及的方面比較廣泛，本文使用的電磁作動(dòng)器設(shè)計(jì)過(guò)程在文獻(xiàn)[43]中有詳細(xì)描述。它選用的是 U 型磁極，單邊磁極是由 140 片厚度為 0.2 毫米的硅鋼片疊加而成的，懸臂梁材料為 45 鋼。電磁作動(dòng)器的 U 型磁極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2.5 所示
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TB535.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 尹增謙,管景峰,張曉宏,曹春梅;蒙特卡羅方法及應(yīng)用[J];物理與工程;2002年03期

2 房元鵬,吳大方,李永亭,宋昊,彭鐵欣;柔性懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究[J];航空計(jì)測(cè)技術(shù);2004年05期

3 張安平;陳國(guó)平;;基于矩陣冪迭代的結(jié)構(gòu)動(dòng)力縮聚法[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2009年08期

4 郭勤濤;張令彌;費(fèi)慶國(guó);;結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元模型修正的發(fā)展——模型確認(rèn)[J];力學(xué)進(jìn)展;2006年01期

5 趙利頗;潘存治;馬強(qiáng);;基于電磁作動(dòng)器的主動(dòng)隔振系統(tǒng)研究[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2006年02期

6 呂剛,李俊寶,陸鋒,張景繪;粘彈性阻尼器動(dòng)力設(shè)計(jì)及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);1998年02期

7 牟全臣,黃文虎,鄭鋼鐵,王心清,張景繪;航天結(jié)構(gòu)主、被動(dòng)一體化振動(dòng)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2001年03期

本文編號(hào)：2551728