轴向受压梁非线性随机最优电压有界控制

• 作者: 李华 胡凯明
• 来源期刊: 浙江大学学报(工学版)
• 学科: 其他
• 关键词: 压电结构 轴向受压梁 非线性随机动力学 最优控制 电压有界
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 页码范围: 940-946
• 页数: 7页
• 分类号: O 324
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2020.05.011

摘要

针对轴向受压细长结构容易在外界扰动下产生低频大幅振动的问题，基于几何非线性理论、压电耦合场理论和拉格朗日方程，推导表面贴附压电作动片的轴向受压梁的机电能量表达式，建立轴向受压梁的非线性随机振动压电主动控制模型；考虑压电作动器工作电压的限制因素，利用随机平均法和动态规划方程导出改进型的非线性随机最优电压有界控制策略. 该策略包括无界最优电压和bang-bang控制电压，因而较bang-bang电压控制律具有更好的连续性. 对简支轴向受压梁在多种情况下的非线性随机振动最优控制进行数值仿真，与bang-bang电压控制律进行比较，结果表明本研究导出的改进型电压控制律所需的压电作动器控制电压大幅下降，而振动控制效果略有降低.