機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)動(dòng)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(dòng)與被動(dòng)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(guó)防、機(jī)械、汽車以及土木工程等各個(gè)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(dòng)控制以及動(dòng)力學(xué)等數(shù)個(gè)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(duì)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(dòng)抑制提供了一個(gè)

2、很好的選擇。
　　本文首先對(duì)機(jī)敏約束阻尼結(jié)構(gòu)的背景、國(guó)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(duì)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(duì)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(dòng)力縮聚法以及面向控制的魯棒降階法對(duì)模型進(jìn)行了兩次降階，通過對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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