機械結構動力學(文件)
【正文】 ，而且可以用來直接計算體系的自振頻率。在工程科學界，以往研究人員對于非線性問題繞道而行的現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生了變化。在工程系統(tǒng)中，有許多動力學問題都是非線性的，它們的數(shù)學模型和運動方程可以用非線性動力系統(tǒng)來描述。由于它具有效果好、適應性強等潛在的優(yōu)越性, 目前已成為國內(nèi)外振動工程界的研究熱點, 并在航空航天、土木建筑、車輛工程及機械工程等領域得到了初步應用。80 年代后, 振動主動控制技術進入蓬勃發(fā)展階段, 不僅取得了豐富的理論研究成果, 而且成功應用于航天結構振動控制、土木工程結構抗震、高速車輛隔振及其他機械設備振動控制。若增加模型階數(shù)、考慮非線性因素必將導致維數(shù)災難, 增大計算量。1979 年國際理論和應用力學協(xié)會召開了首次振動主動控制學術討論會, 波士頓、紐約、悉尼和多倫多的四座巨型土木工程結構相繼安裝了主動調(diào)頻消振器, 抑制了風致振動, 改善了舒適性。為了簡化主動減振系統(tǒng)、降低成本, 人們提出了“開關式”半主動隔振系統(tǒng)。 d 機械設備的主動減振 從70 年代中期已經(jīng)開始研究撓性轉(zhuǎn)子、鏜桿和鋸盤等撓性結構減振, 近年來轉(zhuǎn)子振動主動控制已取得了一些新進展。目前研究與應用較多的是主動閉環(huán)控制, 它的基本思想是通過適當?shù)南到y(tǒng)狀態(tài)或輸出反饋, 產(chǎn)生一定的控制作用來主動改變被控制結構的閉環(huán)零、極點配置或結構參數(shù), 從而使系統(tǒng)滿足預定的動態(tài)特性要求。它的基本思想是利用模態(tài)坐標變換把整個結構的振動控制轉(zhuǎn)化為對各階主模態(tài)控制, 目的在于直接改變結構的特定振型和剛度。 b 極點配置法 極點配置法, 也稱特征結構配置, 包括特征值配置和特征向量配置兩部分。為了克服普通極點配置法僅能配置頻率的缺點, 文獻[14 ]提出了頻率、模態(tài)向量的特征結構配置法, 同時兼顧了零、極點的分布。作動器位置的聯(lián)合優(yōu)化設計方法。 。最優(yōu)控制問題可表達為有約束非線性規(guī)劃問題, 通常采用受控結構的狀態(tài)響應與控制輸入的加權二次型作為性能指標, 以便同時保證受控結構的動態(tài)穩(wěn)定性和控制經(jīng)濟性。710。根據(jù)對被控系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的要求, 確定系統(tǒng)的特征值與特征向量的分布, 通過反饋或輸出反饋來改變系統(tǒng)極點位置, 從而實現(xiàn)規(guī)定要求。在實際控制中, 由于模態(tài)截斷引起“控制溢出”和“觀測溢出”, 前者將影響實際系統(tǒng)的性能, 而后者有可能導致殘余模態(tài)的不穩(wěn)定, 因而獨立模態(tài)空間控制要求觀測器數(shù)目和作動器數(shù)目等于被控模態(tài)數(shù), 這極大地限制了其實際應用。下面簡要介紹結構振動主動控制采用的主要方法及其存在的問題。此外, 利用主動控制技術減輕高速傳送帶的橫向振動、隔離鍛錘的沖擊振動和預報控制金屬切削顫振, 以及抑制往復式內(nèi)燃機振動都不乏有成功的范例。目前此類系統(tǒng)的強迫振動問題研究較少, 它有復雜的運動規(guī)律。由于巨型土木工程結構振動控制系統(tǒng)是具有時滯的非定常非線性控制系統(tǒng), 需用實時辨識技術進行在線建模, 因此土木工程結構振動自適應控制尚需深
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