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梁的振动主动控制技术研究

作　者: 吴召明
导　师: 刘晓平
学　校: 北京邮电大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 振动控制模态分析模态控制法神经网络模型参考控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 203次
引　用: 2次
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内容摘要

振动控制的任务就是通过一定的手段使受控对象的振动水平满足人们的预定要求。振动主动控制是指在振动控制过程中，应用一定的控制策略经过实时计算，通过驱动作动器达到抑制或消除振动的目的。而控制策略即控制律设计方法的研究是整个振动主动控制领域中的一个很重要的方面。简支梁是工程领域常见和常用的一种结构。本文以简支梁为研究对象，对简支梁做了振动理论分析，包括梁的弯曲变形和梁的强迫振动。同时对简支梁进行了实验模态分析，得出简支梁的固有频率和固有振型。模态分析方法是把复杂的实际结构简化成模态模型，进行系统参数识别，从而大大地简化了系统的数学运算。梁的振动主动控制包括抑制梁的振动，或者使梁按照要求振动这两种情况。本文分别采用模态控制法和神经网络控制法对简支梁进行振动控制。模态控制法将无限自由度系统的振动控制转化为在模态空间内对少数几个模态的振动控制。本文研究利用模态控制算法对梁进行振动控制，并进行了计算机仿真和实验验证。神经网络能够充分逼近任意复杂的非线性系统，本文研究了将基于神经网络的模型参考控制方法应用于简支梁的振动控制，并进行了计算机仿真。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 引言  10
  1.2 振动主动控制的概述  10-13
    1.2.1 振动控制的任务与实现途径  10-11
    1.2.2 振动控制的分类  11
    1.2.3 振动主动控制技术的内容  11-13
    1.2.4 振动主动控制技术的发展  13
  1.3 神经网络技术的概述  13-16
    1.3.1 神经网络的定义  13-14
    1.3.2 神经网络的主要特点  14-15
    1.3.3 神经网络的发展和应用  15-16
  1.4 课题背景及研究内容  16-17
第二章简支梁振动的理论分析与实验模态分析  17-26
  2.1 简支梁振动的理论分析  17-19
    2.1.1 梁的运动微分方程  17
    2.1.2 梁自由振动的解和简支梁的固有频率  17-18
    2.1.3 简支梁强迫振动的解  18-19
  2.2 简支梁的离散模型  19-22
  2.3 简支梁的实验模态分析  22-25
    2.3.1 模态分析的基本原理  22-23
    2.3.2 模态分析实验步骤  23-24
    2.3.3 模态分析实验结果  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章模态控制法在简支梁振动主动控制中的应用研究  26-45
  3.1 控制系统的设计方法  26-27
  3.2 模态控制法的应用  27-32
    3.2.1 两类模态控制法  27-30
    3.2.2 模态坐标的估计  30
    3.2.3 简支梁的控制力  30-32
  3.3 控制系统的仿真  32-36
  3.4 模态控制法在实验中的应用  36-43
    3.4.1 控制系统的实验平台  36-39
    3.4.2 控制系统的软件设计  39-40
    3.4.3 实验结果与分析  40-43
  3.5 本章小结  43-45
第四章基于神经网络的振动主动控制研究  45-56
  4.1 神经网络的基本模型  45-46
  4.2 典型前向网络-BP网络  46-47
  4.3 简支梁的模型参考控制  47-55
    4.3.1 简支梁的模型参考控制理论  48-50
    4.3.2 简支梁模型参考控制的仿真  50-54
    4.3.3 仿真结果与分析  54-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章结论  56-58
参考文献  58-61
致谢  61

梁的振动主动控制技术研究

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