压电加筋壁板结构的多模态自抗扰振动控制

摘要

针对压电加筋壁板结构多模态主动控制时存在振动模型和外界干扰难以确定等问题,提出一种不依赖结构数学模型的多模态自抗扰振动控制方法.首先,采用多回路的扩张状态观测器实时估计其他模态的输出叠加、输入耦合、高次谐波以及外界激励等组成的集总干扰,并将估计值通过前馈补偿的方式消除干扰对整个控制系统的影响.然后,针对每个控制模态设计独立的PD反馈控制器.为了提高整个控制系统的振动抑制性能,结合多模态振动控制的特点,引入一种具有实际意义的性能指标函数.并基于此性能函数,提出基于logistic映射的自抗扰振动控制器参数自动优化方法.最后,利用dSPACE半实物仿真平台,搭建了四面固支壁板结构的压电振动控制实验系统.最后,多模态干扰激励的实验结果表明了所提的多模态自抗扰振动主动控制方法的有效性.