压电智能结构振动主动控制及其优化研究.pdf

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1、压电智能结构振动主动控制及其优化研究ACTIVEVIBRATIONCONTROLOFPIEZOELECTRICSMARTSTUCTUREANDITSoPT玎ⅥIZArTIoN作者姓名．呈垂苤．学位类型堂压亟±学科、专业工程左堂研究方向王猩结捡笪让簋理诠皇友洼导师及职称王建国数援擅昱．2011年4月合肥工业大学本论享经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。主席：委员：答辩委员会签名然彳彳砑砷导，愀强搬．乓儆种工磐辱内京投脾≯业赙副教授．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究

2、工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金蟹』些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：乃玉策签字日期：弦f1年牟月哆日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解盒壁王些盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金壁王些太堂一可以将学位论文的全部或部分论文内容

3、编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：乃互浆签字日期：矽『『年牛月哆日I4，学位论文作者毕业后去向：’：登警和彳酃b1通讯地址：’聊躲删签字日期：蚀11年呼月巧日蜗：瞬夙p勖8≥邮编：3压电智能结构振动主动控制及其优化研究摘要压电材料和智能结构的概念在70年代末80年代初一经提出后，压电材料因其兼有自感知能力和自适应能力成开发与研究的明星材料。近年来，振动控制领域研究的重中之重就是研究压电材料柔性结构的振动控制技术。本文首先概述了

4、智能结构的组成及设计原理，指出研究压电材料及开发智能结构的重要意义，指出了利用压电材料对智能结构进行主动控制的工作机理，着重阐述了压电材料在梁结构的振动控制中应用及国内外研究状况和对压电悬臂梁采用的控制策略，用Hamilton原理导出压电结构梁振动的有限元公式及进行了悬臂梁振动控制公式的推导，并对其智能结构在主动振动控制应用研究的问题进行了评述。介绍了压电本构关系和有关压电悬臂梁的力学理论和控制理论，还简要介绍了ANSYS／APDL语言的应用，有限元分析软件ANSYS对压电智能结构的主动振动控制系统进行优化设计的方法，主要

5、介绍了PID控制方法。本文利用有限元分析软件ANSYS，成功建立了力．电耦合计算模型；对压电智能结构主动振动控制系统中传感器／作动器的位置、以及作动器厚度、长度、埋在主体梁深度、距固定短距离以及控制方法(无控制、P控制、PD控制、PID控制)，进行了仿真对比分析。最后展望了今后的研究与发展方向。关键词：压电材料智能振动控制ANSYSPIDACTIVEVIBRArIoNCoNTRoLoFPIEZOELECTRICSMARTSTUCTUREANDITSoPT玎坦IZATIONABSTRACTTheconceptofpiezoe

6、lectricmaterialsandsmartstructuresinthelate70sthroughearly80safterthepresentation，whobecamestarmaterialinthefieldofdevelopmentandresearchbecauseofitsself-sensingabilityandadaptivecapacity．Inrecentyears，thebackboneofvibrationeontrolofpiezoelectricmaterialsistostudy

7、thevibrationcontrolofflexiblestructures．Thisarticleoutlinedthecompositionanddesigntheoryoftheintelligentstructure，pointedoutthattheresearchanddevelopmentofpiezoelectricmaterialstheimportanceofsmartstructures，thattheworkingmechanismofactivecontrolofsmartstructuresu

8、singpiezoelectricmaterials．Focusesonthestructureofpiezoelectricvibrationcontrolofbeamapplicationandstudyabroadonthepiezoelectriccantileverbeamwithstatus