壓電智能桁架的隨機動力特性研究及其LQG控制.pdf

1、壓電智能結構在航天、航空工程獲得了廣泛應用，但其在隨機荷載作用下的動力特性研究目前還很薄弱，以往計算方法的復雜性是造成這一狀況的重要原因。本文應用虛功原理建立機電耦合智能桁架結構動力有限元方程，并基于虛擬激勵原理提出系統(tǒng)受平穩(wěn)/非平穩(wěn)隨機激勵動力響應的高效算法，該方法自動包含了全部參振振型之間的互相關項及全部隨機激勵之間的互相關項，本質上是精確解法。應用給出的算法對15桿平面及25桿空間智能桁架進行較寬頻帶激勵下平穩(wěn)/非平穩(wěn)隨機振動分析

2、，計算結果表明了算法的可靠及高效性。 壓電智能結構研究的一個重要內容是實現(xiàn)結構的主動振動控制，而智能桁架的振動控制是其中的一個重要研究方向。本文應用線性二次高斯(LQG)控制方法對智能桁架在隨機荷載激勵下的響應控制進行了初步研究。對于壓電智能桁架平穩(wěn)隨機地震響應分析和微分Riccati方程求解采用虛擬激勵原理及精細積分組合運用策略，導出了問題的LQG閉合解，計算效率和準確性得到提高，實現(xiàn)了振動的主動控制。最后，依據提出的算法給出