機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)動力學(xué)建模及控制方法研究.pdf

1、機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)（SCLD）具有作用頻率非常寬、主動與被動相結(jié)合、低能耗性以及魯棒性好等諸多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在航空航天、國防、機(jī)械、汽車以及土木工程等各個領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。由于SCLD結(jié)構(gòu)的研究涉及到材料、自動控制以及動力學(xué)等數(shù)個工程領(lǐng)域，學(xué)科交叉性較大，目前被廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天等高端產(chǎn)品領(lǐng)域，隨著人們對汽車舒適性要求的日益提高，傳統(tǒng)的減振方法已經(jīng)無法滿足人們的需要，SCLD結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為汽車車身薄板結(jié)構(gòu)的振動抑制提供了一個

2、很好的選擇。
　　本文首先對機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)的背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及研究涉及的主要問題進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述；其次，根據(jù)經(jīng)典的板殼理論研究了單層薄板結(jié)構(gòu)的有限元模型建立方法，通過算例分析證明了所建模型的正確性，然后對局部粘帖粘彈性材料以及壓電材料的機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元模型的建立方法研究，通過分析粘彈性材料的阻尼特性以及壓電材料的機(jī)電耦合特性，最終建立了機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)的有限元模型，通過算例分析，對比ANSYS分析結(jié)果，驗(yàn)證了所

3、建立的有限元模型的正確性；然后通過研究高精度的動力縮聚法以及面向控制的魯棒降階法對模型進(jìn)行了兩次降階，通過對比降階前后的固有特性，證明了降階方法的正確性；在此基礎(chǔ)上，對SCLD結(jié)構(gòu)的控制方法展開了研究，首先用LQR最優(yōu)控制方法在MATLAB/Simulink中進(jìn)行了仿真，獲得了理想狀態(tài)下的控制效果，然后針對建模過程中的諸多不確定因素，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并針對機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)的特征，選用了魯棒￥H控制算法作為機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)的控制器，通