重型火箭模態(tài)試驗多點激勵的迭代控制方法研究
發(fā)布時間:2021-11-08 09:14
為了對火箭進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,需要研制出性能更好的模態(tài)試驗系統(tǒng)。對于重型火箭這樣較大的被測結(jié)構(gòu),則需要分布更多的激振點,使用多通道的激勵,才可以得到更好的試驗結(jié)果并進(jìn)行模態(tài)分析。本課題研究的是模態(tài)試驗系統(tǒng)中所需要的多個通道的定頻正弦激振力控制的部分。整個模態(tài)試驗系統(tǒng)主要由激勵系統(tǒng)、被測結(jié)構(gòu)以及測量傳感器構(gòu)成,存在著較強(qiáng)的耦合關(guān)系。而當(dāng)進(jìn)行多通道的激振力控制時,各個通道的信號將會通過被測機(jī)構(gòu)進(jìn)行耦合。其耦合的強(qiáng)度大,對控制帶來了挑戰(zhàn),需要尋找切實可行的控制算法對其進(jìn)行控制。本文對其控制方法進(jìn)行一些探索,控制多達(dá)32路的正弦激振力。本文首先對國內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了綜述。然后,建立出耦合系統(tǒng)的模型。之后,研究了型迭代學(xué)習(xí)控制方法與實數(shù)域迭代控制方法,并分別對其進(jìn)行了多通道的仿真研究,并針對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。由于振動存在于多個領(lǐng)域當(dāng)中,因此,模態(tài)分析也在各個領(lǐng)域均有應(yīng)用。所以本文所研究的重型火箭模態(tài)試驗激勵的迭代控制方法,也可以作為一般的控制方法應(yīng)用在其他領(lǐng)域的定頻正弦激勵的模態(tài)試驗當(dāng)中。
【文章來源】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究的背景和意義
1.3 國內(nèi)外在該方向上的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 多點激勵試驗技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 迭代控制方法研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究工作
1.4.1 建立耦合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
1.4.2 控制算法設(shè)計及仿真研究
第2章 建立激勵系統(tǒng)和試驗結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 試驗結(jié)構(gòu)建模
2.2.1 矢量擬合法
2.2.2 參數(shù)辨識法
2.3 電磁激勵系統(tǒng)建模
2.4 電磁激勵系統(tǒng)與試驗結(jié)構(gòu)的耦合模型建模
2.5 多通道耦合模型建模
2.6 本章小結(jié)
第3章 PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法應(yīng)用研究
3.1 引言
3.2 迭代學(xué)習(xí)算法研究
3.3 迭代學(xué)習(xí)控制仿真設(shè)計
3.3.1 迭代主程序m函數(shù)設(shè)計
3.3.2 Simulink模型搭建
3.4 迭代學(xué)習(xí)控制算法仿真結(jié)果
3.4.1 二通道PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法仿真分析
3.4.2 四通道PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 實數(shù)域迭代學(xué)習(xí)控制算法應(yīng)用研究
4.1 引言
4.2 建立正弦振動系統(tǒng)的實數(shù)域模型
4.2.1 單點激勵正弦振動系統(tǒng)的實數(shù)域模型
4.2.2 多點激勵正弦振動系統(tǒng)的實數(shù)域模型
4.3 實數(shù)域最優(yōu)迭代步長控制方法應(yīng)用研究
4.4 基于先驗知識的實數(shù)域控制方法研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 實數(shù)域控制算法仿真研究
5.1 引言
5.2 最優(yōu)迭代步長控制方法仿真研究
5.2.1 二通道仿真結(jié)果
5.2.2 四通道仿真結(jié)果
5.2.3 八通道仿真結(jié)果
5.2.4 十六通道仿真結(jié)果
5.2.5 三十二通道仿真結(jié)果
5.3 基于先驗知識的實數(shù)域控制方法仿真
5.3.1 十六通道仿真結(jié)果
5.3.2 三十二通道仿真結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第6章 實數(shù)域控制方法的時域仿真驗證
6.1 引言
6.2 時域驗證仿真程序總體設(shè)計
6.3 迭代主程序m函數(shù)
6.4 Simulink模型搭建
6.4.1 信號加載
6.4.2 輸出信號處理與采集
6.4.3 數(shù)據(jù)保存與顯示
6.5 雙通道時域仿真及試驗結(jié)果
6.5.1 時域驗證
6.5.2 仿真結(jié)果
6.6 四通道時域仿真及試驗結(jié)果
6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]迭代學(xué)習(xí)控制的最優(yōu)學(xué)習(xí)律和簡化學(xué)習(xí)律的頻域研究 [J]. 劉加存,趙桂艷,梅其祥. 計算機(jī)科學(xué). 2019(02)
[2]基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的魯棒迭代學(xué)習(xí)控制 [J]. 譚程元,王晶. 控制理論與應(yīng)用. 2018(11)
[3]多點激勵正弦振動的實數(shù)域控制算法研究 [J]. 劉志華,蔡晨光,于梅,夏巖,李京勝. 振動工程學(xué)報. 2016(06)
[4]多點激勵振動試驗控制技術(shù)進(jìn)展 [J]. 陳家焱,王海東,周建川,賀惠農(nóng),陳章位. 振動與沖擊. 2011(03)
[5]基于向量擬合法的多端口網(wǎng)絡(luò)函數(shù)有理逼近及其瞬態(tài)分析 [J]. 魏琰,郭裕順. 電路與系統(tǒng)學(xué)報. 2008(01)
[6]學(xué)習(xí)控制的現(xiàn)狀與展望 [J]. 許建新,侯忠生. 自動化學(xué)報. 2005(06)
[7]多軸振動環(huán)境試驗的技術(shù)、設(shè)備和應(yīng)用 [J]. 夏益霖. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 1996(06)
[8]電磁式作動器與受控結(jié)構(gòu)的耦合特性研究 [J]. 馬扣根,顧仲權(quán). 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 1993(04)
博士論文
[1]工程結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)辨識與損傷識別方法研究[D]. 李帥.重慶大學(xué) 2013
[2]多輸入多輸出隨機(jī)振動試驗控制算法及若干問題研究[D]. 崔旭利.南京航空航天大學(xué) 2011
[3]多點激勵振動試驗系統(tǒng)的控制策略研究[D]. 陳家焱.浙江大學(xué) 2011
[4]振動試驗實時控制系統(tǒng)的研究[D]. 王述成.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于穩(wěn)定性理論的液體火箭POGO振動特性研究[D]. 陳杰.沈陽航空航天大學(xué) 2016
[2]混合振動環(huán)境試驗控制方法研究[D]. 張毅.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]離散系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制器的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 利敏慧.華南理工大學(xué) 2010
本文編號:3483441
【文章來源】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究的背景和意義
1.3 國內(nèi)外在該方向上的研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 多點激勵試驗技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 迭代控制方法研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究工作
1.4.1 建立耦合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
1.4.2 控制算法設(shè)計及仿真研究
第2章 建立激勵系統(tǒng)和試驗結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 試驗結(jié)構(gòu)建模
2.2.1 矢量擬合法
2.2.2 參數(shù)辨識法
2.3 電磁激勵系統(tǒng)建模
2.4 電磁激勵系統(tǒng)與試驗結(jié)構(gòu)的耦合模型建模
2.5 多通道耦合模型建模
2.6 本章小結(jié)
第3章 PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法應(yīng)用研究
3.1 引言
3.2 迭代學(xué)習(xí)算法研究
3.3 迭代學(xué)習(xí)控制仿真設(shè)計
3.3.1 迭代主程序m函數(shù)設(shè)計
3.3.2 Simulink模型搭建
3.4 迭代學(xué)習(xí)控制算法仿真結(jié)果
3.4.1 二通道PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法仿真分析
3.4.2 四通道PID型迭代學(xué)習(xí)控制算法仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 實數(shù)域迭代學(xué)習(xí)控制算法應(yīng)用研究
4.1 引言
4.2 建立正弦振動系統(tǒng)的實數(shù)域模型
4.2.1 單點激勵正弦振動系統(tǒng)的實數(shù)域模型
4.2.2 多點激勵正弦振動系統(tǒng)的實數(shù)域模型
4.3 實數(shù)域最優(yōu)迭代步長控制方法應(yīng)用研究
4.4 基于先驗知識的實數(shù)域控制方法研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 實數(shù)域控制算法仿真研究
5.1 引言
5.2 最優(yōu)迭代步長控制方法仿真研究
5.2.1 二通道仿真結(jié)果
5.2.2 四通道仿真結(jié)果
5.2.3 八通道仿真結(jié)果
5.2.4 十六通道仿真結(jié)果
5.2.5 三十二通道仿真結(jié)果
5.3 基于先驗知識的實數(shù)域控制方法仿真
5.3.1 十六通道仿真結(jié)果
5.3.2 三十二通道仿真結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第6章 實數(shù)域控制方法的時域仿真驗證
6.1 引言
6.2 時域驗證仿真程序總體設(shè)計
6.3 迭代主程序m函數(shù)
6.4 Simulink模型搭建
6.4.1 信號加載
6.4.2 輸出信號處理與采集
6.4.3 數(shù)據(jù)保存與顯示
6.5 雙通道時域仿真及試驗結(jié)果
6.5.1 時域驗證
6.5.2 仿真結(jié)果
6.6 四通道時域仿真及試驗結(jié)果
6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]迭代學(xué)習(xí)控制的最優(yōu)學(xué)習(xí)律和簡化學(xué)習(xí)律的頻域研究 [J]. 劉加存,趙桂艷,梅其祥. 計算機(jī)科學(xué). 2019(02)
[2]基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的魯棒迭代學(xué)習(xí)控制 [J]. 譚程元,王晶. 控制理論與應(yīng)用. 2018(11)
[3]多點激勵正弦振動的實數(shù)域控制算法研究 [J]. 劉志華,蔡晨光,于梅,夏巖,李京勝. 振動工程學(xué)報. 2016(06)
[4]多點激勵振動試驗控制技術(shù)進(jìn)展 [J]. 陳家焱,王海東,周建川,賀惠農(nóng),陳章位. 振動與沖擊. 2011(03)
[5]基于向量擬合法的多端口網(wǎng)絡(luò)函數(shù)有理逼近及其瞬態(tài)分析 [J]. 魏琰,郭裕順. 電路與系統(tǒng)學(xué)報. 2008(01)
[6]學(xué)習(xí)控制的現(xiàn)狀與展望 [J]. 許建新,侯忠生. 自動化學(xué)報. 2005(06)
[7]多軸振動環(huán)境試驗的技術(shù)、設(shè)備和應(yīng)用 [J]. 夏益霖. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 1996(06)
[8]電磁式作動器與受控結(jié)構(gòu)的耦合特性研究 [J]. 馬扣根,顧仲權(quán). 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 1993(04)
博士論文
[1]工程結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)辨識與損傷識別方法研究[D]. 李帥.重慶大學(xué) 2013
[2]多輸入多輸出隨機(jī)振動試驗控制算法及若干問題研究[D]. 崔旭利.南京航空航天大學(xué) 2011
[3]多點激勵振動試驗系統(tǒng)的控制策略研究[D]. 陳家焱.浙江大學(xué) 2011
[4]振動試驗實時控制系統(tǒng)的研究[D]. 王述成.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于穩(wěn)定性理論的液體火箭POGO振動特性研究[D]. 陳杰.沈陽航空航天大學(xué) 2016
[2]混合振動環(huán)境試驗控制方法研究[D]. 張毅.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]離散系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制器的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 利敏慧.華南理工大學(xué) 2010
本文編號:3483441
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3483441.html
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