壓電智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、振動(dòng)現(xiàn)象廣泛存在，其對(duì)軍事國(guó)防、航空航天、精密加工、交通車船以及土木工程等領(lǐng)域造成的影響也越發(fā)明顯。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)防、科研、生產(chǎn)生活領(lǐng)域?qū)鉀Q振動(dòng)問(wèn)題提出了更高、更迫切的要求。因此，研究結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的具體問(wèn)題十分必要，解決結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的實(shí)際問(wèn)題迫在眉睫。
　　本文通過(guò)分析壓電智能結(jié)構(gòu)、壓電驅(qū)動(dòng)單元和壓電智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制的研究現(xiàn)狀，指出了目前壓電智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究存在的問(wèn)題，主要開展了基于壓電智能結(jié)構(gòu)的小型化實(shí)用化

2、振動(dòng)控制系統(tǒng)研究。首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，然后選用CA-YD-181-10壓電加速度傳感器搭配SD1431電荷放大器作為傳感單元，設(shè)計(jì)了FPGA結(jié)合DSP的主控模塊及其控制實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)計(jì)了AD/DA模塊、緩存和存儲(chǔ)模塊的實(shí)現(xiàn)電路;設(shè)計(jì)了加速度反饋PID振動(dòng)控制算法，利用MATLAB研究了控制參數(shù)對(duì)振動(dòng)控制效果的影響，給出了PID振動(dòng)控制參數(shù)的設(shè)計(jì)與調(diào)整方法，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法的有效性，可供實(shí)際參考;針對(duì)目前驅(qū)動(dòng)單元普遍存在的體積大

3、、成本高以及性能指標(biāo)不能滿足更高要求等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種以精密運(yùn)放和PA97為核心的小型低成本高壓驅(qū)動(dòng)單元，并在此基礎(chǔ)上，提出了提高輸出精度和降低紋波的改進(jìn)方法，完成了改進(jìn)型驅(qū)動(dòng)單元的研制，Multisim仿真結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)單元的靜動(dòng)態(tài)特性符合設(shè)計(jì)要求。
　　最后，完成了總體系統(tǒng)的搭建，并對(duì)傳感、控制和驅(qū)動(dòng)單元以及總體系統(tǒng)的性能進(jìn)行了一系列測(cè)試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，傳感與控制單元能夠及時(shí)地控制輸出有效的控制信號(hào)。驅(qū)