随着航天航空技术的发展,航天航空等领域内智能结构的运转强度与工作精度的要求达到了新的高度。由于柔性悬臂结构自身存在结构阻尼特性,影响系统稳定的输出状况,极大地缩短了其使用周期。为了研究柔性悬臂结构的振动特性,研究人员以智能悬臂梁结构为研究对象。通过动力学方程分析悬臂梁的振动特性,压电陶瓷片力矩方程结合振型叠加法推导出四阶模态的悬臂梁振动微分方程,并通过ANSYS有限元方法验证了模型的正确性。相关研究可以在悬臂梁结构振动模拟中找到更多详细信息。
随后,研究人员运用极点配置控制算法,给定智能悬臂梁结构的初始位移激励,使其发生自由振动,并采集位移信号作为输入,生成相应的控制电压,以抑制智能悬臂梁结构的自由振动。通过仿真和实验证明了极点配置控制算法的可靠性。具体算法研究内容可以参考结构主动控制最优极点配置算法研究。
结果表明:在数值仿真中,当输入信号为6 mm时,智能悬臂梁结构的输出位移能够在5 s内迅速衰减并保持在合理范围,控制电压也在5秒内趋于稳定。相应的实验分析结果也表明,在初始位移激励为6 mm时,智能悬臂梁结构的输出位移响应在6 s内迅速衰减并保持在合理范围,控制电压同样在6秒内趋于稳定。仿真和实验结果的基本一致性进一步证明了极点配置控制算法能够有效控制智能悬臂梁结构的自由振动。如果对仿真和实验分析有兴趣,可以访问振动台子结构试验数值仿真分析,获取更多相关资料。
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