智能结构振动控制
智能结构振动同位配置控制中的局部应变研究
ｓｄ ｓｏ ｈ ｎ ｐ ａｅ ｒｂ ａ ．Ｉ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｔｉ ｏ ｎ ｈ ｉ ｚ ｅｅ ｔｉ ｅ ｓ ｒ ｒ ｆｅ ｔｄ ｂ ｈ ｏ ａ ｔａｎ ｆ ｉ ｅ ｆｔ ｉ ｌｔ ｓｏ ｅ ｍｓ ｎ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ，ｉ ｓｆ ｕ ｄ ｔ ｅ ｐ ｅ ｏ ｌ ｃｒｃ ｓ ｎ ｏ ｓ ａ ｅ ａｆｃ ｅ ｙ ｔ ｅ ｌｃ ｌ ｓｒ ｉ ｓ ｏ ｉ ｐ ｔｈ ｓ Ｓ ｈａ ｈｅ ｃ ｎ ｒ ｌｐｅｆ ｒ ｎ ｅ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｅ ｔ ｄ ｈ ｏ ａ ｔａｎ ｅｆ ｃ ，ｔ ｅ ｈ ｒ ｎｉ ｅ ｐ ｎ ｅ ａ ｃ ｅ Ｏ ｔ ｔｔ ｏ ｔｏ ｒｏ ｍａ ｃ ｅ ｒ ａ ｅ ． ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｕｒｈ ｒ ｓｕ ｙ ｔ ｅ ｌｃ ｌｓｒｉ ｆｅ ｔ ｈ ａ ｍｏ ｃ ｒ ｓ ｏ ｓ ｏ ｈｎ ｌｔ ｓ ｎ ｌｚ ｄ ｙ ｓｎｇ ＡＮＳ ． Ｔｈ ａ ｌｔ ｄ ｓ ｎ ｐ ａ ｅ ｏ ｈ ｏ ｔ ｔ ｏｔ ｇ ｓ ｆ ｓ ｎｓｎ ｐ ｔ ｈ ｓ ｆａ ｔ ｉ ｐ ａｅ ｗａ ａ ａｙ ｅ ｂ ｕ ｉ ＹＳ ｅ ｍｐ ｉｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｓ ｓ ｆ ｔ ｅ ｕｐｕ ｖ ｌａ ｅ ｏ ｅ ｉ ｇ ａｃ ｅ ｉ ｓａｌ ｄ ａ ｙ ｎ ｔｌｅ ｔｓ ｍｍｅｒｃ ｌｐ ｓｔｏ ｓ ｗｅ ｅ ｃ ｍｐａｅ ｏ ｔ ｏ ｅｉ ａｌ ｅ ｆ ｈ ｏ ａ ｔａｎ ｅ ｉｔ ｎ ｅ．Ｓ ｕａ ｅ ｗａ ｅ ｅ ｃｔｔｏ ｔｉａ ｏ ｉｉｎ ｒ ｏ ｒ ｄ ｔ ｈｅ ｒ ｔｃ ｌｙ ｖ ｒ ｙ ｔ ｅ ｌｃ ｌｓｒ ｉ ｘ ｓｅ ｃ ｉ ｑ ｒ ｖ ｘ ｉａｉ ｎ
伺服系统中的振动控制技术
伺服系统中的振动控制技术伺服系统的振动问题严重影响系统的精度和可靠性。
因此，振动控制技术在伺服系统的设计和应用中日益受到关注。
本文将介绍伺服系统中的振动问题和振动控制技术。
一、伺服系统的振动问题伺服系统的振动问题是由于机械结构和电气控制系统的复杂性导致的。
机械结构的振动问题主要包括机械刚度、不平衡质量、摩擦和运动惯量等因素引起的振动。
而电气控制系统的振动问题主要与转矩控制、电流控制和速度控制等因素有关。
在伺服系统中，振动问题的表现主要包括质量、速度和位置误差的波动，并会导致机械声响、能耗增加和寿命缩短等负面影响。
因此，必须采取振动控制技术来解决这些问题。
二、1. 模型预测控制模型预测控制是一种基于预测模型的控制方法，它通过预测未来状态来确定控制策略，以实现对系统的控制。
在伺服系统中，模型预测控制方法可以减少振动和噪声，提高系统响应速度和精度。
2. 自适应滤波自适应滤波是一种基于信号处理的振动控制方法，它可以通过对振动信号的滤波处理来减少振动干扰。
在伺服系统中，自适应滤波方法可以有效减少系统中的振动，提高系统的控制精度。
3. 模态分解模态分解是一种将振动信号分解为几个互相独立的模态信号的方法，以便更好地理解和控制振动。
在伺服系统中，模态分解可以降低系统振动、提高控制精度和可靠性。
4. 非线性控制非线性控制是一种基于非线性系统动力学过程的控制方法，它可以实现对伺服系统振动和误差的有效控制。
在伺服系统中，非线性控制方法可以提高系统的响应速度和精度，减少振动和噪声。
5. 智能控制智能控制是一种基于人工智能算法的控制方法，它可以通过学习系统动力学和环境信息来实现自适应控制。
在伺服系统中，智能控制方法可以提高系统的控制精度和可靠性。
三、总结伺服系统中的振动问题是一个复杂的问题，需要综合应用机械结构、电气控制和信号处理等多种技术来解决。
各种控制方法在不同的应用场景和控制对象都有各自的优点和局限性，需要充分考虑实际情况选择合适的方法。
基于鲁棒模型参考控制器的智能结构振动主动控制研究
ｍ
Ｊ
［８８ ３ — ：［ ６ 呈５ ３６９ ］。 ｃ 。 ４ ］ ＋． ５ ６ ４８［ 】 ｒ
２ 鲁棒参考模型控制律确定
鲁棒参考模型控制 的原理如图 １ 所示 ， 控制器 由
随机、智能结构随机振动分析与主动控制研究
随机、智能结构随机振动分析与主动控制研究随机、智能结构随机振动分析与主动控制研究一、引言随机振动是工程结构在实际运行过程中普遍存在的现象之一，其对于结构的稳定性和安全性具有重要影响。
传统的结构振动分析方法主要基于确定性的力学模型，无法有效预测和控制结构在不确定环境下的随机振动行为。
因此，随机振动分析与主动控制成为了当今结构工程领域的热点研究方向。
二、随机振动分析方法随机振动分析方法主要包括统计分析和模拟方法。
统计分析方法通过统计学的概率方法研究结构在不确定环境下的振动特性。
常用的统计分析方法有功率谱分析、概率密度函数分析和相关函数分析等。
模拟方法则通过利用数值计算和仿真技术，模拟结构在不确定环境下的振动响应。
三、智能结构与振动控制智能结构是指具有感知、计算和执行能力的结构系统，能够根据结构的实际工况自主调整结构的性能。
智能结构的出现为结构振动的主动控制提供了新的途径。
智能材料和智能控制技术是实现智能结构的关键。
智能材料能够根据环境变化自主调整其力学性能，从而实现结构的自适应。
智能控制技术采用传感器和执行器对结构振动进行实时监测和调控，以抑制结构的振动响应。
四、随机振动与主动控制的结合随机振动与主动控制相结合，可以有效地降低结构振动对结构安全性和舒适性的影响。
通过智能结构技术和振动控制策略，可以在结构受到随机激励时主动调整结构的刚度、阻尼和质量等特性，从而减小结构振动响应。
具体而言，主动控制技术包含自适应振动控制和半主动振动控制两种方法。
自适应振动控制方法通过实时监测振动信号，根据反馈控制原理调整结构的控制参数，实现结构的振动抑制。
半主动振动控制方法则采用可调阻尼器或扭转梁等装置，通过控制这些装置的特性来主动消耗结构的振动能量。
五、研究现状与进展目前，随机振动分析与主动控制研究方向取得了许多重要的进展。
在振动分析方面，研究者通过建立随机结构模型，运用统计学和概率方法对随机振动进行了深入研究。
在振动控制方面，智能材料和智能控制技术的发展为实现结构的主动控制提供了新的思路和方法。
土木工程结构减震控制方法
土木工程结构减震控制方法摘要：近几年来，结构振动控制的理论和技术日益引人注目，特别是在土木工程的结构设计中，一种以减震为手段的设计已在国内外一些地震多发地区得到了应用，本文分析了土木工程结构减震的控制方法。
关键词：土木结构；减震；控制方法 一、结构减震控制的概念及分类应用结构控制系统是解决结构工程安全性问题的一个可替代的方法，从而为结构控制理论在土木工程中的应用指出了光明的前景。
结构控制的概念可以简单表述为：通过对结构施加控制机构，由控制机构与结构共同承受振动作用，以调谐和减轻结构的振动反应，使其在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。
结构减震控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制和混合控制。
被动控制是指不需要能源输入提供控制力，控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。
文中所讨论的基础隔震、耗能减震等均为被动控制。
 二、土木工程结构减震的控制方法1、被动控制结构被动控制是指控制装置不需要外部能源输入的控制方式。
其特点是采用隔震、耗能减震和吸能减振等技术消耗振动能量,以达到减小结构振动反应的目的。
被动控制的优点是构造简单、造价低、易于维护,并且不需要外部能源支持等。
目前,被广泛采用的被动控制装置有:1.1基础隔震体系。
基础隔振是在上部结构与基础之间设置某种隔振消能装置,以减小地震能量向上部的传输,从而达到减小上部结构振动的目的。
基础隔振能显著降低结构的自振频率,适用于短周期的中低层建筑和刚性结构。
由于隔振仅对高频地震波有效,因此对高层建筑不太适用。
1.2耗能减振体系。
常用的耗能元件有耗能支撑和耗能剪力墙等;常用的阻尼器有金属屈服阻尼器、摩擦阻尼器、黏弹性阻尼器、黏性液体阻尼器等。
1.3调谐减振系统。
常用的调谐减振系统有:调谐质量阻尼器(TMD )、调谐液体阻尼器(TLD)、液压质量振动控制系统(HMS)等。
调谐质量阻尼器是一个小的振动系统,由质量块、弹簧和阻尼器组成。
浅谈建筑结构振动控制
浅谈建筑结构振动控制摘要:文章从不同角度对结构振动控制进行了分类，介绍了其发展与现状，并对近年来控制理论在结构控制方而的新进展给以综述，最后对有待进一步研究的问题进行了探讨，以促进结构振动控制的研究。
关键词:结构振动控制;自主控制;上木工程结构abstract: this article from a different perspective on the structural vibration control classification, its development and status, and give summarized in the the structure controlling party and the new advances in control theory in recent years, last discussed the issue needs further study .to promote the study of the structural vibration control.key words: structural vibration control; self-control; engineering structures on wood中图分类号：c935 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）结构振动控制是一个应用领域广泛的工程问题。
所谓结构振动控制(以下称为结构控制)是指采用某种措施使结构在动力载荷作用下的响应不超过某一限量，以满足工程要求。
结构控制问题是一种多学科交叉的理论与工程问题，其结构类型繁多、控制目标不同、实现手段多样。
目前，国内外控制界对这类问题的研究十分重视，有大量的学术论文发表，其中不少新结果得到了实际工程应用。
本文旨在对当前结构控制的一此新进展加以综述，并对此有待进一步研究的问题给以归纳。
一、结构控制的特点、发展与现状（一）按控制对能量需求来划分从控制对外部能量需求的角度，结构控制可分为:被动结构控制、主动结构控制、混合结构控制、半主动结构控制。
智能材料在结构振动控制中的应用研究
智能材料在结构振动控制中的应用研究近年来，随着科学技术的不断发展，智能材料在结构振动控制领域中的应用越来越受到重视。
智能材料具有感知、响应和控制等特性，通过其独特的性质，可以有效地控制结构的振动，提高结构的稳定性和安全性。
本文将重点探讨智能材料在结构振动控制中的应用研究。
一、智能材料概述智能材料是一类具有自主感知、主动响应能力的材料。
其特点是能够根据外界的刺激进行改变和调节，以实现对结构振动的控制。
常见的智能材料包括形状记忆合金、压电材料、磁流变材料等。
这些材料在结构振动控制领域中具有广泛的应用前景。
二、智能材料在结构振动控制中的应用1. 形状记忆合金在结构振动控制中的应用形状记忆合金是一种能够改变其形状和尺寸的特殊合金材料。
在结构振动控制中，通过在结构上安装形状记忆合金片或丝，可以实现对结构的形状和刚度的调节，从而减少结构的振动。
形状记忆合金具有反应速度快、控制精度高等优点，在航空、建筑等领域中得到广泛应用。
2. 压电材料在结构振动控制中的应用压电材料是一种在电场作用下会产生应变的材料。
当压电材料受到外界振动刺激时，会产生电荷变化，通过外加电场调节，可以实现对结构振动的控制。
压电材料具有响应速度快、能量转换效率高等优点，在汽车、飞机等领域中广泛用于振动控制。
3. 磁流变材料在结构振动控制中的应用磁流变材料是一种能够在外加磁场作用下改变其流变特性的材料。
在结构振动控制中，通过在结构上安装磁流变材料，可以实现对结构的刚度和阻尼特性的调节，从而减少结构的振动。
磁流变材料具有调节范围广、快速响应等优点，在桥梁、建筑等领域中被广泛运用于振动控制。
三、智能材料在结构振动控制中的研究进展目前，智能材料在结构振动控制领域中的应用研究已取得了许多进展。
研究者们通过理论分析和实验验证，不断改进智能材料的性能和控制方法，以提高结构的振动控制效果。
同时，他们还针对不同领域和不同类型的结构，进行了多方面的应用研究，推动了智能材料在结构振动控制中的发展。
压电智能材料在悬臂梁结构振动控制中的应用
关键 词 ： 电智能材 料 ； 压 结构 振动 控制 ； 悬臂 梁 ； 地震 响 应 中图分类 号 ：Ｕ ２ ． ；Ｐ １ ． Ｔ ３３３Ｔ ２２６ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：００ １８ （０ ７ ０ － ６ ５ ０ １０ —９０ ２ ０ ）６ ０ ９ — ４
河 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第 ３ 卷 ５
『 仃
Ｃｋ—ｅ Ｅ ＃ ｔ ｋｋ ￣
【 ＝ Ｐ 肼 ＋ Ａ Ｄ
式 中 ： — 应力 张量 ；肼 —应 变 张 量 ； — — 电场 强 度 ； 仃— ｓ— Ｄ—— 电位 移 ； — — 弹性 常 数 张量 ； — ｃ Ｐ— 压 电应 力常数 张量 ； Ａ —— 介 电常数 张量 ．
等等．
１２ 压 电材料 的本 构方 程 ．
压 电材 料力 电耦 合 的本构 方程 反 映 了压 电材料 将 电能 与 机械 能 进 行互 相 转换 时数 学 上 量 的关 系 ． 结 在 构 振动 控制 中得 到运 用 的智能 型压 电传 感 器 、 电驱动 器 和压 电耗能 阻 尼 器 的机 理 即是运 用 了压 电材 料 的 压 力 电耦 合特性 ， 本构 关 系的 表 重威 胁 土木工 程结 构 的安 全 ． 随着 结 构控 制 科 学 、 息技 术 和 材 料科 学 的发 展 ， 信 科
学家 和工 程师 们从 对 自然界 和生 物进化 的学 习与思 考 中得 到启 示 ， 出了力 图从 根本 上 提 高 工 程结 构 整个 提
寿命 期 间安全性 及 减小 灾害影 响 的一条 崭 新 的思路 ， 即引入 了智 能结 构 系统 的概念 ． 电材 料是 众 多智能 材 压 料 中运用得 较 为广泛 的一 种 ， 用 压 电智能 材料 的正 、 压 电效 应 ， 利 逆 即压 电材 料 在外 加 电场 作 用 下 引起 变形
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智能结构振动控制的一般原理[4] ,如图 1 所示 。当外界
的 ,测量的是一些离散点振动 ,如果传感器位于模态节点或 环境如受到外冲击 、周期激励 ,结构会发生一定的变形和振
连线上 ,一些自振模态信息可能丢失或达不到振动控制的目 动 ,这时结构中的传感器系统回收到结构变形和振动的信息
的;
(分布微处理器进行预处理) ,并将信息通过通信网络传给中
制的压电材料主要有两种 :一种是压电陶瓷片如 PZT 和压电 高分子聚合物如 PVDF。此外 ,硅微机械传感器 ,光纤传感器
处理 ,然后再由中央处理器协调控制 。由于分布式微处理器 一般集成到结构之中 ,其控制对象就是结构本身 ,这样就将
也是主要传感器类 。特别是近年来利用半导体加工技术发 控制对象的研究转移到控制器本身的研究上 ,通过提高控制
性能稳定性 中
中
优
低
中
辅助设备 —
—
复杂
—
—
的相互作用与耦合机理及其微观力学性 、运动 、变形等响应 与集成元件性能 、涂层 、位置 、方向和界面之间的关系 ,因为 要接收 、处理 、控制振动 ,所以还涉及到结构的疲劳 、稳定 、寿 命和失效问题及埋入与粘贴技术 。
4 智能结构振动控制的最新进展[1～9 ]
性 。传统振动控制装置一般都置于控制对象外 ,需要大量的 标 :增大结构阻尼和/ 或吸收能量并减小残留位移和应变 ;全
辅助设备 ;如果利用附加质量减少主振动 ,不仅占用空间大 , 局算法控制目标是 :镇定结构 ,控制形状和抑制扰动 。前两
而且会因附加质量的振动引起噪声 ;
种控制问题是目前技术水平可以实现的 ,智能控制是未来应
智能结构振动控制
浙江大学生产工程研究所 (杭州 310027) 沈润杰 杜设亮 梅德庆 傅建中 陈子辰
【摘要】介绍了近年新发展起来利用机敏材料作为传感 的场合 。传统的控制装置由于控制器的参数是固定的 ,所以
元件和致动元件的智能结构振动控制与传统振动控制系统 当系统内部特性变化或外部扰动的变化幅度较大时 ,系统的
生一定的反力或提供阻尼 ,使结构变形恢复原状或减少结构 用于智能结构应用的致动器 ,特别是应变大 、作用力大 、频带
的振动 ,从而使结构在外界干扰作用下能继续正常工作 。
宽 、刚性强 、效率高的致动器尚有待遇开发 。
表 2 四类致动元件性能比较
图 1 智能结构振动主动控制原理
3 智能结构振动控制的关键技术
种 :逆压电效应 、电致伸缩 、磁致伸缩和形状记忆效应 ,表 2 与 Hubbard 成功采用压电薄膜 PVDF 对梁的振动进行控制 ,
是目前市售致动器材料性能比较[3 ,5] 。其中压电材料应用较 Tzou 把其推广到板和壳体的控制问题上 。Chen 等研究了上
成熟 。此外 ,电致 ( ER) 流变体材料 ,在结构减振方面有诸多 下表面粘贴有 SMA 薄层的梁振动控制 ,Roger ,梅胜敏等还将
内嵌有机敏材料 (如 :压电 、光纤 、半导体 、电致伸缩 、磁致伸 度分布 、对结构的力学影响小 ,易于粘贴或埋入对象的表面
缩 、ER 流变体和形状记忆等材料) 制作的分布传感器和分布 或内部 ,并能对振动信息作出迅速 、精确反映 。
致动器的结构或复合结构 ,这些分布传感器和分布致动器通
(1) 控制器 。一般包括中央处理机和分布式微处理器 。
1000
700
1000
1000
高
高
高
中
20000 低
9
0. 3
17
7
—
350
10
500
580
8500
好
中
好
好
好
Amax 最大冲程量 ε, max 致动 控制器一般由分布式微处理器和中央处理器组成 ,它是
智能结构振动控制系统的神经中枢 。由于智能结构本身是
灵敏度 、易于集成 、高度分布 、对结构的力学影响小 。在多数 情况下应能抵抗强磁场的干扰或高温环境下工作 。在这方
变能 ,改变材料的力学性质 ,使结构避开外部的共振激扰 ,或 从 90 年代初开始智能结构振动控制的研究 ,孙东昌 、董聪 、
利用 SMA 超弹性 (伪弹性) 性质 ,消耗吸收结构振动部分能 胡选利 、任勇生等对此都有深入的研究 ,取得了一定的进展 。
·126 ·
MEEM No . 5 1999
传感器 、致动器 、控制器及其结构集成是智能结构振动 控制的 4 个关键技术[3 ,5] 。传感器 ,要求频带宽 、对结构状态
特 性
Amax (μ) 频带宽 ε,106psi εmax ,με 稳定性
PZTG—5 PVDF
PMN Terfenol D2 Nitinol
压电陶瓷 压电薄膜 电致材料 磁致材料 形状记忆合金
行控制 ,是当今结构振动控制研究和应用非常活跃的领域 。 械 、建筑振动目前主要采用传统控制装置 。
特别在空间柔性体结构中 ,由于其柔度大 、内阻小 ,太空环境 2 智能结构振动控制系统的组成 、特性
又几乎没有外阻[1] ,要使具有高的稳定性和高定位精度 ,用
智能结 构 振 动 控 制 系 统 的 组 成 一 般 包 括 下 述 四 个 要
(1) 智能结构把具有感知和致动属性的材料进行功能符 它必须具有足够的应变冲程 ,较小的滞后效应和高的抗疲劳
合设计 ,实现了材料元件化 ,直接作为传感元件和致动元件 , 性 。
因此加工工艺及结构简单 、使用方便 。而传统的振动控制装
(3) 通信网络 。它担负着传感元件 、致动元件 、控制器之
置一般较复杂 ;
智能结构振动控制系统中 ,控制效果的优劣很大程度决
自智能结构思想提出以来 ,以美 、日 、德为代表的发达国
定于致动器的性能 ,它应对结构的振动施加足够影响 ,且高 家迅速投入大量的人力物力和财力用于该领域的研究和探
度分布 ,易于集成 。致动器能直接将控制器输出的电信号转 索 。80 年代初 Swigert 采用压电陶瓷元件研究了柱状天线模
(3) 智能结构的一个重要特征是具有分布的传感器 、分 重点研究的领域 ,它通常应具备以下功能 :系统辨识 、故障诊
布致动器和分布微处理器 ,因而具有普通振动控制系统无法 断和定位 、故障元件的自隔离 、修复和功能重构 ,在线自适应
比拟的优点 ,可以实现全局最优控制 、实时控制和真正意义 学习 。
上的智能控制 。而传统振动控制 ,传感器和制动器是分散
的区别 ,阐述了智能结构振动控制基本组成 、特性及控制形 性能会大幅度下降 ,甚至不稳定 ;
式和机理 ,对其中若干关键技术进行了分析和论述 ,分析了
(5) 智能结构具有良好的鲁棒性 ,并赋予结构自诊断 、环
近年来发展状况和最新的进展 ,提出了若干发展思路 。
境自适应和损伤自修复性 ,增加了结构的安全 ;传统振动控
分布式强耦合的非线性系统 ,且所处的环境具有不却定性与 时变性 ,因此 ,要求控制系统能自己形成控制规律 ,能快速完
面压电传感器是最佳的选择 ,它是利用压电材料的正压电效 应 ,即受力产生应变 ,在其表面出现与外力成比例的电荷 ,因 为输出信号是电信号 ,不需要辅助设备 。其中实用于振动控
成优化过程 ,具有实时性和在线性 ,加之信息处理和互联网 数据传输合成速度的限制 ,单靠传统单一中央处理器控制方 式很难实现 ,因此一般需要分布式微处理器对局部信息进行
过控制系统 ,对结构所受的激励作出反应并能协调动作 ,来 主要用于处理传感器收集的信息 ,发布控制命令 ,它具有较
补偿或抵消无益的效应增强有益的效应 。它与传统的振动 高的运算速度和精度 ,能对收集的信息进行迅速实时处理 。
控制系统的区别在于 :
(2) 致动元件 。对控制器传来的信息作出适当的反映 ,
间信息传输任务 ,它必须具有较高的可靠性及较高的生存能
(2) 结构集成 。由于智能材料元件具有良好的可埋入 力 。
性 、重量轻 ,把传感元件和致动元件及控制器集成在结构之
目前研究智能结构振动控制策略和算法一般有 3 个层
中 ,不会改变结构的固有性能 ,提高整体的生存能力和可靠 次[5] :局部控制 、全局算法控制和智能控制 。局部控制的目
展起来的硅微机隔合式传感器 ,是智能结构颇有潜力的传感 器的职能水平 ,减少控制系统对受控对象数学模型的依赖 ,
器类 。光纤传感器各方面性能非常优越 ,尤其是近年出现的 使控制系统在受控对象性质发生变化 、漂移 、环境不确知和
芯内布拉格光栅光纤传感器由于具有绝对测量 、线性响应 、 不确定的情况下 ,仍然取得满意的效果 。但要求解决各微处
变为结构的应变或位移 ,具有改变智能材料系统形状 、刚度 、 型控制 ,开创智能结构进行结构振动控制先河 ,随后智能结
位置 、自然频率 、阻尼 、摩擦及其它机械性能 ,从而达到控制 构在结构振动控制研究和应用活跃起来 。之后许多学者研
结构振动或消耗结构振动的能量 。致动器的致动方式有 4 究了各种机敏材料制成的柔韧结构振动控制问题 。如 Bailey
传统的振动控制方法难以满足要求 ,机敏材料的出现及智能 素[3 ,4] :传感元件 、控制器 、致动元件 、通信网络四个部分 。
结构的开发 ,为这一问题的解决提供了一种崭新的方法 。在
传感元件 :用于传感和收集结构的振动信息 ,它必须具
振动控制领域中 ,所谓智能结构[2] ,最简单的形式是外贴或 有足够的可靠性 、频带宽 、对结构状态灵敏度 、易于集成 、高
(4) 智能材料性能的稳定性好 、频带宽 ,可应用于振动频 央处理机进行处理和解释 。如果解释的结果是结果的变形
率变化很大或某些特殊场合如高温和难以安装动力吸振器 或振动超过 ,对结构产生不利的影响 ,需消除此振动时 ,中央
机电工程 1999 年 第 5 期