一种弯曲型压电堆作动器的设计及在振动控制中的应用

摘要

提出一种弯曲型压电堆作动器并将其应用于悬臂梁主动振动控制中.新型作动器由一个压电堆和一个型金属底座和一个预压螺钉组成.该作动器的通过底座对压电堆纵向变形的约束而使底座弯曲变形产生作动弯矩.推导了新型作动器的输出作动弯矩计算公式,并将其应用于悬臂梁振动控制中,采用热弹比拟方法结合状态空间理论建立了带新型压电作动器的悬臂梁振动控制系统状态空间方程.分别应用正位置反馈和神经网络预测控制方法设计了主动振动控制系统.闭环仿真结果表明,采用所提出的新型压电堆作动器控制悬臂梁的一弯模态位移响应,应用PPF控制其幅值可降低57%,应用NNP控制其幅值可降低92%.