薄板結(jié)構(gòu)振動的有源約束阻尼控制研究.pdf

1、利用有源約束阻尼結(jié)構(gòu)（ACLD）來控制系統(tǒng)的振動是當今國內(nèi)外比較流行的研究方向。有源約束阻尼結(jié)構(gòu)是一種典型的主被動混合控制，兼有主動控制和被動控制的優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到軍事、航天等高端產(chǎn)品的振動控制領(lǐng)域，在民用領(lǐng)域也有一定的使用，但應(yīng)用范圍較窄，且在汽車結(jié)構(gòu)的振動、噪聲控制方面基本上還有沒有出現(xiàn)過該結(jié)構(gòu)，本文的最終目的是要將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用到汽車結(jié)構(gòu)的振動、噪聲控制中去。由于有源約束阻尼結(jié)構(gòu)涉及到的研究領(lǐng)域十分廣泛，本文僅從ACLD結(jié)構(gòu)的基

2、本原理出發(fā)，對引入該結(jié)構(gòu)的振動控制問題開展了研究，做了一些探索性工作，得到了一些有意義的結(jié)論。這對ACLD結(jié)構(gòu)在汽車車身上的應(yīng)用推廣有一定的啟發(fā)。
　　 本文首先對有源約束阻尼結(jié)構(gòu)的研究背景及現(xiàn)狀進行了介紹，并提出了本文的主要研究內(nèi)容：首先根據(jù)經(jīng)典的板殼理論利用MATLAB軟件建立了單層薄板結(jié)構(gòu)的有限元數(shù)學(xué)模型，并通過算例及實驗驗證了建模方法的正確性；在此基礎(chǔ)上針對具有壓電層（PZT）、粘彈性阻尼層（VEM）、基板層的三層板結(jié)構(gòu)

3、建立了7自由度有限元數(shù)學(xué)模型；并利用粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)的GHM模型，通過引入耗散自由度的方式，表示結(jié)構(gòu)的阻尼特性；結(jié)合壓電材料的本構(gòu)方程，得到外加電壓與壓電控制力的關(guān)系，并利用板的模態(tài)實驗及ANSYS模態(tài)分析驗證了有限元數(shù)學(xué)模型的準確性；分別采用高精度動力縮聚法和平衡降階法對得到的模型在物理空間與狀態(tài)空間進行雙重降階處理；在MATLAB/Simulink中利用LQR最優(yōu)控制方法對降階后模型進行振動控制的理論驗證，再利用工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的P