柔性空间结构在轨工作过程中必然会产生振动,由于特殊的空间环境和其自身的低频、密频等特性,内外因素引起的不必要的振动在短时间内不易于衰减,这不但会降低工作效率,影响工作精度,甚至会产生疲劳失效,减少工作寿命。传统的被动振动控制方法装置简单且无须外部供能,但是对于低频振动的控制效果较差;主动振动控制方法虽然控制效果良好,但装置复杂且耗能较高。压电纤维复合材料（Macro Fiber Composite,MFC）的出现为更好的解决此问题提供了新思路,基于MFC压电作动器的半主动振动控制方法不仅具有良好的抑振效果,而且耗能较低,成为大型柔性空间结构振动抑制的一个重要研究方向。本文以柔性空间结构为研究对象,对目前的半主动振动控制方法进行了研究改进。本文首先对MFC布置位置、型号规格选取评估准则和MFC与被控对象结构耦合单元进行了研究,采用应变能理论、模态贡献比例法和剩余能量法进行相应的评估,确定了合适的MFC型号和数量,以及其在空间结构上所布置的位置;然后对MFC与被控对象结构耦合单元进行了研究,在载荷比拟法的基础上提出了新的等效载荷法。其次,对SSDV（Synchronized Switch Damping based on Voltage source）半主动振动控制方法进行了改进:根据SSDV的基本原理,采用梯形波形式的控制电压代替原来的矩形波电压,避免了引起结构高频振动;提出了基于BP神经网络的自适应SSDV控制方法,实现了控制电压放大系数自主寻优;从振动响应信号的分析识别角度出发,针对多模态的振动形式分别提出了基于卡尔曼滤波的密集模态模糊控制方法和离散模态模糊控制方法,完成了多个模态的振动控制。最后,搭建了实验平台,采用柔性悬臂梁为被控对象进行了半物理仿真实验,验证了本文的各项研究成果,并进行了总结。
本文回顾了压电尺蠖作动器的发展历史并重点介绍了一种LEF型大推力直线压电作动器,并对其工作原理和应用前景进行了详细的介绍。该型大推力作动器结构紧凑,具有大行程、大推力、断电自锁、耐磨的特点,其输出推力可达5.6 k N。该型作动...
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本文回顾了压电尺蠖作动器的发展历史并重点介绍了一种LEF型大推力直线压电作动器,并对其工作原理和应用前景进行了详细的介绍。该型大推力作动器结构紧凑,具有大行程、大推力、断电自锁、耐磨的特点,其输出推力可达5.6 k N。该型作动器可应用于无人机中,通过该作动器来控制机翼的收缩,从而控制无人战机的速度,将显著提高无人战机完成作战任务的效率。
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