基于慣性作動(dòng)器結(jié)合PID控制器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制.pdf

1、振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)是航空航天領(lǐng)域重要研究課題之一，對(duì)降低振動(dòng)引起的飛行噪聲、提高飛行舒適度、延長(zhǎng)飛行器疲勞壽命具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文從慣性作動(dòng)器和 PID控制器兩方面對(duì)振動(dòng)主動(dòng)控制進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要研究工作包括下述內(nèi)容：
　　首先，論文介紹了振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)的特征和概況，闡述了慣性作動(dòng)器和PID控制器在振動(dòng)主動(dòng)控制領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀，提出了本文的研究方向和主要工作內(nèi)容。
　　其次，建立單自由度系統(tǒng)，

2、分別討論理想力和慣性作動(dòng)器兩種情況下，采用PID反饋控制，單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)。并運(yùn)用MATLAB仿真系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制效果，仿真結(jié)果顯示：理想控制力能使系統(tǒng)達(dá)到理想的控制效果；當(dāng)慣性作動(dòng)器作為控制力的輸出時(shí)，因慣性作動(dòng)器動(dòng)態(tài)特性的存在，系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到破壞，出現(xiàn)控制溢出現(xiàn)象，控制效果受到限制。并且，在選取合適的控制增益時(shí)， PID控制相比P、PI和PD等控制的控制效果是最好的。
　　梁結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)中的基本組成單元，被大量應(yīng)用在

3、航空航天、基礎(chǔ)建筑設(shè)施、工程機(jī)械等領(lǐng)域。在單自由度系統(tǒng)振動(dòng)主動(dòng)控制的研究基礎(chǔ)上，從實(shí)際工程應(yīng)用出發(fā)，建立懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì)懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析，建立其狀態(tài)空間方程。取懸臂梁前五階固有頻率，運(yùn)用 MATLAB仿真其在 P、I、D、PI、PD和PID等控制情況下的穩(wěn)定性和控制效果，仿真結(jié)果表明，慣性作動(dòng)器能有效的抑制懸臂梁的振動(dòng)，且PID控制效果最佳。
　　最后，為了驗(yàn)證相關(guān)理論在實(shí)際懸臂梁系統(tǒng)中的應(yīng)用效果，設(shè)計(jì)和搭建了懸臂梁振