振動(dòng)系統(tǒng)魯棒主動(dòng)控制研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制是當(dāng)今一個(gè)重要而熱門的科研課題，它在航空航天、交通運(yùn)輸、機(jī)械工程、土木工程等諸多工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，是一門匯集力學(xué)、材料科學(xué)、信號(hào)處理、控制理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科的交叉科學(xué)。本論文受國(guó)家自然科學(xué)基金支持，以建筑結(jié)構(gòu)和車輛懸架振動(dòng)控制為應(yīng)用背景，對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制問題在魯棒控制策略方面進(jìn)行了較為全面的研究，同時(shí)進(jìn)行了實(shí)例仿真研究。 本論文主要的研究工作和成果，包括以下幾個(gè)部分： 1．針對(duì)一類

2、隨機(jī)噪聲干擾下的線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，基于Kalman濾波研究了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)LQG最優(yōu)控制方法。利用Kalman濾波器觀測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，并結(jié)合LOG最優(yōu)控制理論，給出一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動(dòng)控制方法。仿真中通過對(duì)Simulink中輸出受限模塊的適當(dāng)調(diào)用，在解決系統(tǒng)不確定性和外部干擾方面顯示出優(yōu)良性能。 2．針對(duì)一類非線性不確定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動(dòng)控制問題，綜合考慮振動(dòng)系統(tǒng)中的非線性、參數(shù)與未建模狀態(tài)不確定性、模型誤差等因素影響，結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)系統(tǒng)工程背景，

3、建立一般性的、不確定性描述更加有效的振動(dòng)模型。然后針對(duì)建立的振動(dòng)模型，分別研究其魯棒H<,∞>狀態(tài)反饋控制器和輸出反饋控制器設(shè)計(jì)方法，結(jié)論以易于求解的線性矩陣不等式形式給出。 3．針對(duì)高階控制器實(shí)現(xiàn)困難、可靠性低及成本較高的問題，提出一種新的基于H<,∞>控制和遺傳算法優(yōu)化的低階H<,∞>控制器設(shè)計(jì)方法，把矩陣秩約束條件轉(zhuǎn)化為求矩陣特征值和的最小化問題。通過遺傳算法進(jìn)行全局搜索，盡可能降低約束矩陣的秩，以達(dá)到降低控制器階數(shù)的目的