空間智能桁架主動控制的數(shù)學仿真與實驗研究.pdf

1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展，航天器的結構越來越復雜，撓性桁架結構在航天器上的應用也越來越多，由于桁架結構小阻尼、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，對撓性空間桁架結構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)控制理論的獨立模態(tài)控制方法，并進行了空間智能桁架控制的數(shù)學仿真和振動實驗。
　

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構為研究對象，建立了簡化的物理模型。分別應用線性有限元方法對其理論建模，應用實驗方法對其實驗建模，并得出智能桁架結構的動力學參數(shù)和結構特性。⑵基于實際應用和實驗目的，設計了模態(tài)濾波器和狀態(tài)觀測器，以實現(xiàn)從實際的結構振動響應中獲取模態(tài)參數(shù)：模態(tài)位移和模態(tài)速度，并利用最優(yōu)控制理論設計控制器。根據(jù)實驗系統(tǒng)建立仿真模型，并按照智能桁架結構中三個作動器作用和單個作動器作用分別進行仿真。仿真