基于主动约束层阻尼的车身薄板结构振动鲁棒控制研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:allyev
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
汽车车身轻量化的发展使得车身壁板变薄、刚度降低,导致车身薄板结构易被外界激励而产生强烈的振动,尤其是低频振动,影响整车的NVH性能。主动约束层阻尼(Active Constrained Layer Damping,ACLD)技术具有被动阻尼和主动控制的双重优点,可以在很宽的频率范围内保持较高的阻尼特性,获得较好的低频振动控制效果,对汽车NVH问题提出新的解决方案。本文以典型的车身薄壁板件—对边固支板结构为研究对象,结合ACLD技术对板结构进行振动主动控制研究。首先,采用ADF(Anelastic Displacement Fields)阻尼模型描述粘弹性材料的阻尼特性,结合有限元方法建立了ACLD耦合系统动力学模型。其次,采用基于模态H2范数的可控可观性优化准则对板结构进行作动器与传感器位置优化,通过悬臂板算例验证了该方法的可行性;并进一步进行了对边固支板结构的模态实验研究,验证了位置优化后的局部覆盖ACLD板理论模型的正确性。然后,针对动力学模型自由度庞大问题,并考虑到本文采用结构奇异值μ方法考察模型的模态参数误差引起的鲁棒稳定性问题,这就要求控制模型解耦,基于此本文给出了一种联合降阶方法,先在状态空间复模态降阶,再进行模态Hankel奇异值降阶(MHSV)对动力学模型简化,得到低维的控制模型。在此基础上,根据结构奇异值理论将ACLD板结构的模型误差描述为具有结构性的模型不确定性,针对其模态参数误差不确定性和高频未建模动态不确定性问题,设计了结构奇异值μ综合鲁棒控制器,并与基于传统的小增益定理设计的H∞控制器在鲁棒稳定性和振动抑制效果方面进行了对比。最后,在不同外扰激励下对板进行了振动主动控制实验研究。利用位置优化准则,综合优化了板结构关心频率范围内模态的作动器与传感器位置,保证了控制系统具有较好的可控性和可观性;采用联合降阶得到的控制模型可观度可控度度高,且模态间相互独立,可直接用于结构奇异值μ综合控制器的设计;经过仿真分析,对于模型混合不确定性问题,μ综合控制器表现出较好的鲁棒稳定性和控制效果。在不同外扰激励下对板进行了硬件在环实验验证,取得了一定的控制效果,其中给定的四个单频谐波信号激励下,施加控制后振动响应幅值分别降低了近24%、54%、39%、20%;在复杂周期信号激励下的响应幅值降低近30%;在有限带宽白噪声激励下的响应均方根值降低9.1%。
其他文献
无料钟高炉炉顶布料器是无料钟高炉炉顶设备的核心部件,其功能是驱动并控制布料溜槽旋转和倾动,以完成高炉不同的布料要求。三排滚柱式回转支承是无料钟高炉炉顶布料器传动齿
凸轮机构具有函数传动、轨迹导向及工序控制等功能,在各类机械设备中应用广泛。凸轮机构的反求设计研究确定了原型凸轮机构的传动特性和设计意图,可用于设计和制造原型凸轮机构的高质量备份机构,或用于消化吸收原型凸轮机构的设计与制造技术对其进行改造和创新设计,近年来已成为工程领域的研究热点。凸轮机构反求设计的关键在于:根据原型凸轮机构的凸轮轮廓及机构尺寸的测量值,分析并确定原型凸轮机构从动件或从动系统的运动规
油页岩资源储量巨大,是石油资源最佳补充能源,被视为人类能源的新希望。由于油页岩的强度较低,粉末油页岩的产率很大,但却得不到合理利用。本文以油页岩粉末的综合利用为主线,优化
为了探究锚网支护金属网在上部破碎岩石作用下的力学变形和破坏情况,为锚网支护金属网的使用提供依据,本文对锚网支护金属网进行了理论分析研究和试验室加载试验。结合压缩拱
煤与瓦斯突出是由地应力、瓦斯压力、煤体结构综合作用的、严重威胁煤矿安全生产的矿井瓦斯动力现象。本文通过对平顶山矿区煤与瓦斯瓦斯突出事例的统计来总结平顶山矿区煤与
随着采煤机械化程度的不断提高,高效、大功率采煤机的使用,使得采煤工作面粉尘浓度在大幅度增加,尤其是综放工作面产尘量最大,粉尘浓度较高。因此,进行综放面煤层注水降尘技
四川省凉山彝族自治州是全国最大的彝族聚居区,曾闪耀长征的精神火把,曾实现“一步跨千年”的社会变迁.习近平总书记特意把凉山作为党的十九大之后考察脱贫攻坚的第一站,为打
期刊
在总行党委坚强领导下,甘肃省分行深入贯彻习近平总书记扶贫工作重要论述,认真落实总行脱贫攻坚决策部署,聚焦深度贫困攻坚,瞄准产业扶贫发力,强化责任担当作为,进一步巩固了
期刊
  本文结合兖矿集团“兴隆庄煤矿综放工作面自动化控制系统”研究项目,应用神经网络控制技术和综采放顶煤工艺技术相结合,建立综放工作面自动化控制系统神经网络模型,提出综放
紧随时代潮流,符合用户需求,当前网络授课方式逐渐成为主流,通过网络课程打破时间、空间限制,完成学术知识传授.本文将对网络课程的交互设计与控制策略进行分析,优化网络课程