空間智能桁架主動控制的數(shù)學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展，航天器的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，撓性桁架結(jié)構(gòu)在航天器上的應(yīng)用也越來越多，由于桁架結(jié)構(gòu)小阻尼、小剛度，在太空工作時易受外界的擾動而發(fā)生低頻、大幅、長時間的振動，從而引起航天器的振動并使安裝在航天器上的精密儀器無法正常工作。因此，對撓性空間桁架結(jié)構(gòu)的振動控制問題是一個重要的研究課題，有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。在這個背景下，本文研究了基于模態(tài)濾波器和最優(yōu)控制理論的獨(dú)立模態(tài)控制方法，并進(jìn)行了空間智能桁架控制的數(shù)學(xué)仿真和振動實(shí)驗(yàn)。
　

2、　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以安裝有壓電作動器的空間智能桁架結(jié)構(gòu)為研究對象，建立了簡化的物理模型。分別應(yīng)用線性有限元方法對其理論建模，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法對其實(shí)驗(yàn)建模，并得出智能桁架結(jié)構(gòu)的動力學(xué)參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性。⑵基于實(shí)際應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計了模態(tài)濾波器和狀態(tài)觀測器，以實(shí)現(xiàn)從實(shí)際的結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)中獲取模態(tài)參數(shù)：模態(tài)位移和模態(tài)速度，并利用最優(yōu)控制理論設(shè)計控制器。根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建立仿真模型，并按照智能桁架結(jié)構(gòu)中三個作動器作用和單個作動器作用分別進(jìn)行仿真。仿真