大型柔性板狀結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,這種結(jié)構(gòu)特性極易引起低頻振動,針對這一問題以柔性鉸接板為研究對象,探究了柔性鉸接板在受外部激勵作用下彎曲模態(tài)的振動特性.為此搭建了一套用于測控柔性鉸接板振動特性的實驗平臺,采用了立體視覺和壓電陶瓷傳感器分別檢測柔性鉸接板的振動信息,以此信息作反饋,采用了變遺忘因子的迭代學(xué)習(xí)控制方法對柔性鉸接板的振動進(jìn)行主動控制,同時以PD控制的實驗效果作為對比.實驗結(jié)果表明,不論是大幅值的快速衰減還是小幅值的殘余振動抑制,迭代學(xué)習(xí)控制效果都優(yōu)于PD控制. 

【文章來源】：空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2020,46(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

實驗系統(tǒng)及柔性鉸接板示意圖

其中，分別為狀態(tài)向量、輸出向量、輸入向量，n,m,r表示維數(shù)，A,B,C為相應(yīng)維數(shù)的矩陣且CB是非奇異矩陣．圖2所示為典型的迭代學(xué)習(xí)控制原理圖，其中xk,yk,uk分別為系統(tǒng)第k次運(yùn)行時系統(tǒng)的狀態(tài)量、輸出量和輸入量，yd(t)是系統(tǒng)的期望輸出，輸出誤差ek(t)=yd(t)-yk(t)．此外，圖2中的學(xué)習(xí)律是對控制量uk而言的，一般地，迭代學(xué)習(xí)的控制量都可用遞推的形式來表示

如圖3所示為本實驗的實體裝置圖．本實驗將重點研究柔性鉸接板的一階彎曲模態(tài)，為有效抑制振動，選用型號為GTS-400-PV-PCI的固高運(yùn)動控制卡輸出控制信號，經(jīng)壓電放大器后輸出到壓電驅(qū)動器．壓電傳感器檢測的信號經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、采樣等操作后，換算得到實際可檢測的最小應(yīng)變單位為0.1 mm，壓電陶瓷傳感器檢測的振動電壓型號，折算到柔性鉸接板末端振動的實際橫向位移范圍為(-10 mm,10 mm);相機(jī)圖像傳感器的分辨率為1920 Pixel×1200 Pixel，視覺方式檢測的信號經(jīng)圖像處理、立體匹配等處理后，換算得到實際可檢測的位移變化量單位為0.1mm，視覺方式檢測的柔性鉸接板末端振動實際橫向位移范圍在(-10 mm,10 mm)，且相機(jī)所采集的信號僅作參考對比．所設(shè)計控制器輸出的電壓值范圍在(-5 V,5 V)，經(jīng)電壓放大器(芯片型號PA240CX)放大52倍后至(-260 V,260 V).軟件方面，在VS編程環(huán)境里使用C++語言編寫控制算法及界面．考慮到視覺檢測處理時間的需要，實驗時，采樣周期設(shè)定為50 Hz．進(jìn)行柔性鉸接板一階彎曲模態(tài)的自由振動測試，并分別采用PD控制和迭代學(xué)習(xí)控制算法進(jìn)行主動控制并探究其控制效果．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一類非線性系統(tǒng)在任意初值下的開環(huán)D型迭代學(xué)習(xí)控制[J]. 孫瑜,李志安.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(24)
[2]壓電雙晶片執(zhí)行器驅(qū)動位移模型研究[J]. 李東明,孫寶元,董維杰,張化嵐.  中國機(jī)械工程. 2003(17)
[3]電液位置伺服系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制[J]. 曹樹平,熊昌侖,鄒占江,易孟林.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 1998(03)
[4]航天柔性結(jié)構(gòu)振動控制的若干新進(jìn)展[J]. 黃文虎,王心清,張景繪,鄭鋼鐵.  力學(xué)進(jìn)展. 1997(01)



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