薄板結構的壓電主動抑振研究.pdf

1、薄板是整車中普遍存在的結構形式。薄板結構易于振動，對車室內(nèi)的NVH性能影響尤為突出。除了傳統(tǒng)的結構優(yōu)化和鋪設阻尼材料，壓電主動控制是一種新興的抑振手段。壓電材料特有的正逆壓電效應，使其既能制成感應結構振動的傳感器，又可制成抑制結構振動的作動器。對于車門和頂棚之類的薄板結構，通常將壓電材料制作成薄片形式，通過將其粘貼在薄板表面形成壓電層合結構。本文基于Matlab編程對壓電層合結構進行建模和動力學仿真，并通過相應實驗驗證仿真程序的可靠性，

2、進一步利用仿真程序，研究基于遺傳算法參數(shù)整定的PID控制對壓電層合結構實施多模態(tài)抑振的可行性。
　　本文首先根據(jù)壓電層合結構的物理特性，結合有限元方法和Hamilton原理建立了結構的動力學微分方程，并運用Matlab編制了相應的動力學仿真程序。以一個懸臂梁為算例，利用仿真程序對其進行模態(tài)分析，并進行相應的模態(tài)實驗對仿真結果進行驗證。隨后建立了對壓電層合結構實施PID主動控制時的等效動力學微分方程，將其表達為狀態(tài)空間形式以便于Ma

3、tlab求解，并編制了相應的仿真程序。同樣以之前的懸臂梁為算例，基于單元模態(tài)應變能最大準則確定壓電片的布置位置，對壓電懸臂梁進行未控制/P控制下的自由振動衰減仿真和實驗，通過對仿真和實驗結果的對比分析證明仿真程序具有一定的可靠性。最后利用仿真程序對一四邊固支的壓電層合板進行了 PID控制下多模態(tài)抑振的研究。通過動力學分析將其一、二階模態(tài)設置為待控模態(tài)，根據(jù)模態(tài)分析結果確定壓電片位置并將壓電片分為4組，每一組具有獨立的PID控制參數(shù)。編制