旋轉(zhuǎn)輸流管道的振動(dòng)主動(dòng)控制研究.pdf

1、輸流管道作為一種現(xiàn)代輸送的有效手段,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著重要的作用。當(dāng)管道內(nèi)的流體的流速較高或發(fā)生變化時(shí),常常會(huì)引起管道的強(qiáng)烈振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致輸流管道破裂損壞,從而造成無(wú)法估計(jì)的損失。因此,為使輸流管道在人們的生活中發(fā)揮有效的作用,對(duì)輸流管道的動(dòng)態(tài)特性和振動(dòng)主動(dòng)控制需要進(jìn)行大量的研究。本文主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)利用Hamilton原理推導(dǎo)旋轉(zhuǎn)輸流管道的運(yùn)動(dòng)微分方程,采用假設(shè)模態(tài)方法對(duì)方程進(jìn)行離散化,通過數(shù)值仿真得出了管道大范

2、圍運(yùn)動(dòng)已知時(shí)的端部位移和大范圍運(yùn)動(dòng)未知時(shí)的角位移和端部位移。
　　(2)建立系統(tǒng)的控制微分方程,并將其轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間方程,通過輸流管道上壓電片提供的控制力矩和輪轂上的外力偶矩對(duì)旋轉(zhuǎn)輸流管道的振動(dòng)的最優(yōu)控制進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明:線性化的最優(yōu)控制能夠使得系統(tǒng)到達(dá)理想的角位移,并可抑制管道端部的振動(dòng)。
　　(3)考慮到PID控制方法的廣泛應(yīng)用,研究了旋轉(zhuǎn)輸流管道振動(dòng)的PID控制和模糊PID控制問題。使用模糊控制器對(duì)PID控制的參