附加变质量的柔性梁系统的振动主动控制

摘要

本文以附加变质量的弹性梁系统为对象,开展了变质量弹性结构的振动特性研究和振动主动控制研究.从材料的本构方程出发,使用模态叠加法推导了粘贴有压电片的变质量-柔性梁组合结构的控制方程,根据系统在时域和频域上的响应,总结了变质量弹性梁系统的振动特性和运动规律.设计速度比例负反馈控制器对质量增大系统和质量减小系统进行了振动主动控制.由于变质量系统的振动特性不仅体现在时域和频域上,更体现在时频域上,因此借助于时频分析技术研究了系统的时频特性.仿真结果表明:变化的质量在引起系统振动频率改变的同时,还引起了一个附加的阻尼.通过振动控制,在变质量时变系统的共振频率范围带内,结构的振动都得到了有效的抑制,时频分析技术是处理变质量系统响应信号的一种有力的工具.