發(fā)布時間：2018-02-27 13:41

  本文關鍵詞： 拉索 磁致伸縮作動器 振動控制 PID控制　出處：《湖南科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：斜拉橋拉索具有質(zhì)量輕、柔度大、阻尼小、固有頻率低等特點,在外部荷載作用下,拉索很容易產(chǎn)生多種形式的有害振動,拉索振動控制對延長拉索使用壽命、確保橋梁結(jié)構(gòu)安全具有重要意義。拉索振動控制方法包括氣動減振措施、阻尼耗能減振、主動與半主動控制等。本文應用超磁致伸縮作動器,針對磁致伸縮作動器力-磁模型、磁致伸縮作動器PID控制、拉索-磁致伸縮作動器系統(tǒng)PID控制開展研究,論文完成的主要工作包括:(1)搜集與整理了國內(nèi)外相關文獻,綜述了拉索振動控制、磁致伸縮作動器、PID控制等研究現(xiàn)狀。(2)介紹了磁致伸縮作動器基本性能以及各種設計參數(shù)取值,開展了在偏置磁場下磁致伸縮作動器力學性能研究,得到了磁致伸縮作動器力-磁模型。(3)闡述了PID控制的基本原理和控制方法,建立了磁致伸縮作動器動力學模型,得到了磁致伸縮作動器力-位移的傳遞函數(shù),應用不同PID控制方法對磁致伸縮作動器進行數(shù)值仿真分析,并對結(jié)果進行對比分析。(4)采用磁致伸縮作動器作為控制元件,建立了施加軸向控制力的拉索-磁致伸縮作動器系統(tǒng)運動方程。(5)基于Simulink仿真平臺,設計拉索-磁致伸縮作動器系統(tǒng)PID控制策略,進行了自由振動、簡諧振動、隨機激勵等荷載條件下拉索控制仿真分析,并對仿真結(jié)果進行分析。
[Abstract]:The cable of cable-stayed bridge has the characteristics of light weight, large flexibility, low damping and low natural frequency. Under the action of external load, cable can easily produce many kinds of harmful vibration, and the control of cable vibration can prolong the service life of cable. It is of great significance to ensure the safety of bridge structure. The control methods of cable vibration include pneumatic vibration reduction, damping energy dissipation, active and semi-active control, etc. In this paper, a giant magnetostrictive actuator is applied to the magnetostrictive actuator force-magnetic model. The PID control of magnetostrictive actuator and the PID control of cable magnetostrictive actuator system are studied. The main work accomplished in this paper includes the collection and arrangement of relevant literature at home and abroad, and the review of cable vibration control. This paper introduces the basic performance of magnetostrictive actuator and the values of various design parameters, and studies the mechanical properties of magnetostrictive actuator under bias magnetic field. The basic principle and control method of PID control are described, the dynamic model of magnetostrictive actuator is established, and the transfer function of force and displacement of magnetostrictive actuator is obtained. The magnetostrictive actuator is numerically simulated by using different PID control methods, and the results are compared and analyzed. (4) the magnetostrictive actuator is used as the control element. The motion equation of cable magnetostrictive actuator system applied axial control force is established. Based on Simulink simulation platform, the PID control strategy of cable magnetostrictive actuator system is designed, and the free vibration and harmonic vibration are carried out. The simulation analysis of cable control under random excitation and equal load condition is carried out, and the simulation results are analyzed.
【學位授予單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U448.27

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本文編號：1542903