综合模态控制力下压电致动器的优化布局

摘要

针对智能挠性结构中致动器的优化布局问题,在分析挠性结构动力学方程和状态空间方程的基础上,采用模态理论,对系统控制矩阵进行奇异值分解,提出一种表征最大综合模态控制力的评价准则,该评价准则兼顾保留模态和截断模态对模态控制力的影响,综合考虑模态权重.最后以粘贴有压电致动器/应变传感器的挠性梁为例,通过理论计算和改进的遗传算法进行优化分析,得到综合模态控制力最大时压电致动器的布局位置,并建立实验测控系统进行验证.实验结果表明:采用优化结果中的致动器布局时,系统具有较好的综合模态控制力,控制效果也更优,所提出的评价准则和优化方法是可行的.