导读:本文包含了压电智能结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:结构,智能,传感器,主动,观测器,轮辐,卡尔。
压电智能结构论文文献综述
张芹锋,朱桢华,黄义,马旭,夏越[1]（2019）在《钢结构房屋建筑智能监测的压电传感器设计研究》一文中研究指出结构健康监测是指对工程结构实施损伤监测和识别,结构健康监测系统通过分析部署在建筑结构中的传感器回传数据来观察建筑结构随着时间的推移而产生的变化,以建筑的特征值分析比对来确定建筑结构的健康状态。在监测过程中,传感器提供结构的响应信息,是进行结构动力特性分析从而进行结构状态评估以及进一步实现控制的基础。本文针对钢结构房屋建筑,利用压电材料抗压性能好、传感速度快的优点,设计了一种将拉力转化为压力且不承受弯矩的新型压电传感器,并对该传感器进行了力学性能测试。研究结果表明:本文所设计制作的新型压电传感器性能较稳定,电压-位移基本呈线性关系,能够满足钢结构房屋建筑健康监测的要求。(本文来源于《陕西建筑》期刊2019年10期）
伍彬艺,秦现生,张顺琦,王战玺,白晶[2]（2019）在《压电智能结构振动系统未知扰动估计》一文中研究指出外部扰动极易导致结构振动,从而引起结构的疲劳损伤乃至破坏,降低了使用寿命,然而在很多实际的工程应用中,扰动是未知的且很难测量。为此,提出一种基于卡尔曼滤波器的智能结构比例积分扰动观测器,该观测器使用分布式压电传感器对外部的未知扰动进行估计,并通过仿真获得了不同测量位置的扰动估计数据。仿真结果表明,在考虑测量噪声的情况下,与传统的比例积分扰动观测器相比,该研究的扰动估计方法对于外部未知扰动具有更好的估计效果。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年16期）
陶鸿飞,崔升[3]（2019）在《压电智能结构的主动控制及压电执行器布局优化》一文中研究指出本文对压电梁、板结构振动主动控制进行了研究,分别建立了压电悬臂梁的耦合动力学方程以及Kirchhoff假设下矩形压电薄板的耦合动力学方程,通过采用独立模态空间控制法,实现了对压电智能结构前两阶模态的主动振动控制.为提高主动控制的抑振效果,通过仿真实例分析了压电执行器在梁上的不同布局对于主动控制抑振效果的影响,得到了压电执行器粘附于悬臂梁上的最佳布局.最后实验验证了压电悬臂梁在自由振动以及模态共振下压电执行器对于悬臂梁响应控制的可行性和有效性.(本文来源于《动力学与控制学报》期刊2019年03期）
李一博,郑晓雷,芮小博,刘悦,陈曦[4]（2019）在《压电自供能智能车轮的结构设计与实验研究》一文中研究指出为了解决智能车轮中的无线传感器的自供能问题,提出一种压电自供能智能车轮,增强了现有车轮能量收集技术的实用性和安全性。压电悬臂梁固定于轮辐中,利用旋转中自由端质量块的重力作用产生周期性激励,为了避免直接对辐条产生碰撞,设计了安全限幅结构。通过建立系统的机电动力学模型,针对R16尺寸的轮辋进行了装置的参数设计,搭建实验平台进行负载优化并研究了限幅间距对收集性能的影响。为了全面评估压电自供能智能车轮的性能,在实车上进行了样机实验。结果表明,本收集装置在50～70 km/h可获得64. 3～866. 0μW的能量,为建立无需维护的自供能智能车轮系统提供了可能。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2019年06期）
安方,张万良,段勇,熊晨熙[5]（2019）在《水下压电智能结构振动控制中传感器/作动器位置优化》一文中研究指出文章围绕智能结构水下振动控制中传感器/作动器的位置优化问题,搭建Abaqus-Matlab联合建模平台,得到水下智能结构的状态空间模型,建立基于能量传递的优化准则,在频段为0～600 Hz处,对比可选传感器及作动器位置区域的可控、可观度的大小,由此获得了传感器/作动器的最佳粘贴位置。最后通过相同激励信号下,不同配置位置的水下压电智能圆柱壳振动能量传递的大小,验证了优选位置的合理性。(本文来源于《船舶力学》期刊2019年04期）
高俊娟[6]（2018）在《智能结构中的压电传感器与驱动器》一文中研究指出随着经济、科技的不断发展,压电传感器以及驱动器具有非常广泛的用途。并且随着经济还有科技的不断地发展压电传感器和驱动器也在逐渐的改进以实现更好的发展。现阶段的压电传感器和驱动器之中加入更多的现代新兴技术使之处于一种智能的结构之下,本文将要对在智能结构之下的压电传感器和驱动器进行相关的分析。(本文来源于《计算机产品与流通》期刊2018年02期）
张顺琦,张书扬,陈敏[7]（2017）在《强电场下压电智能结构大变形非线性建模与仿真》一文中研究指出将压电等智能材料集成于普通薄壁结构中形成智能结构,在航空航天、汽车工业等,常常被用作振动和噪声控制、健康监测及能量收集。为能最大限度的发挥压电材料的致动效果,往往需要加载强致动电压,同时也导致薄壁结构发生大变形。此时,几何和材料线性模型,以及单一考虑几何非线性或机电耦合非线性,显然不能得到准确计算结果。为了给压电智能薄壁结构的设计和应用提供更准确的计算模型,本文基于一阶剪切变形假设,并同时考虑压电材料非线性本构关系和大变形几何非线性理论,建立了压电智能薄壁结构在强致动电压下的几何非线性有限元模型。最后,本文模型通过文献中的实验数据进行了验证,并对智能板壳结构进行了非线性计算仿真与验证。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（A）》期刊2017-08-13）
孔德飞[8]（2017）在《基于压电智能结构的机敏约束阻尼薄板振动主动控制》一文中研究指出为实现节能减排的目的,汽车车身轻量化成为解决这一问题的重要手段之一。车身的轻量化往往会导致低频振动的恶化的问题,而传统的NVH抑制技术受其自身特征限制已经不能很好的解决这一问题。为了满足人们要求越来越高的乘坐舒适性性能,振动主动控制技术的发展为解决这一问题提供了新思路。将被动约束阻尼技术和主动控制技术双重优点结合起来的机敏约束层阻尼技术(Smart Constrained Layer Damping,SCLD),可以在很宽的频率范围内保持较高的阻尼特性,对低频振动拥有良好的抑制效果,成为广大学者们研究的热点。本文以局部覆盖SCLD对边固支薄板为研究对象,引入压电陶瓷(PZT)片作为传感器,进行振动主动控制的若干研究。首先,采用GHM模型表征粘弹性材料的阻尼特性,利用压电方程描述压电材料的作动和传感特性,结合有限元法建立拥有自感知能力的SCLD层合结构动力学模型,并通过模态实验对数学模型进行正确性验证。其次,以可观性Gramian为基础,并考虑剩余模态的影响,构造主控模态可观性优化准则函数,利用遗传算法对压电传感的位置进行优化配置;以确定了的压电传感为基础,利用系统的2H范数构造考虑剩余模态影响的作动器位置优化目标函数,并应用遍历法确定作动器布置位置。应用内平衡降阶和状态空间复模态截断联合的方法对结构动力学模型进行降阶处理,以方便后面控制器设计;并通过模态实验验证位置优化配置后局部覆盖SCLD的层合板理论模型的正确性,并对阻尼进行适当修正处理。然后,针对压电传感器的特点,选用模态控制与最优控制结合的控制策略,完成线性二次最优独立模态控制器的设计;并设计状态观测器以满足控制器对状态反馈的需要。最后,基于仿真软件和硬件在环实验平台,对局部覆盖SCLD结构进行振动主动控制仿真与实验的相关研究。研究结果表明:文中所建立的动力学模型可以准确的表达其集传感、被动控制与主动控制于一体的智能特性;位置优化后的PZT传感器/作动器,可以达到以较少数量的传感器和作动器实现对控制频率范围内的模态拥有良好的可观/可控性的目的,且可以避免不当位置对后续控制的影响;在控制仿真和硬件在环实验环节取得不错的控制效果,其中,在硬件在环实验时,在第一阶固有频率单频正弦信号激励下振动响应幅值衰减约55%;在前叁阶固有频率迭加的混合周期信号激励下,振动响应幅值衰减约45%;在有限带宽高斯白噪声信号激励下,振动响应幅值的均方根值下降了26%。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-05-01）
宋雪健[9]（2017）在《基于压电智能结构的振动主动控制算法研究》一文中研究指出现如今导航系统、测试系统等诸多结构对精准度的要求越来越高,但环境或内部的扰动引起结构振动是不可避免的,振动往往会导致结构性能下降甚至结构损坏,为此研究解决实际工程中结构振动问题的方法十分必要。压电智能结构作为一种新兴起的主动结构,因其独特的压电效应、良好的机电耦合性等而被广泛应用到振动控制系统中。压电智能结构在实际应用中受到外部和内部多重不确定扰动,故寻求简单又实时有效的振动主动控制方法成为迫切需要研究的课题之一。本文针对压电智能结构在复杂扰动下的振动,着重研究了基于扰动观测和反馈的复合振动主动控制算法。首先结合实际根据压电智能结构中传感器/作动器的数目配置,将系统分为单输入单输出型、多输入多输出型、多输入单输出型叁种情况分别建立状态空间方程。然后针对反馈控制的迟缓性和扰动信号难建模等问题,设计出基于扰动观测和PID控制的复合控制算法,不同模型下的振动控制仿真结果得出:(1)复合算法在不同模型中都具有一定的适用性,在外部扰动激励下,复合控制器对结构振动的抑制效果可以达到70%左右,比单独的反馈控制器效果要好1.2-2倍;(2)控制算法的性能与结构模型相关,对结构进行多模控制时,复合控制算法的独立模态控制可以避免模态之间耦合影响,具有一定的优良性;(3)系统为单输入时,采用两个作动器的控制效果比采用一个作动器的效果要好将近一倍。最后分别考虑系统存在传感器量测噪声和时滞量对复合算法进行了改进,仿真结果表明:(1)复合控制器对高频量测噪声不具有抑制作用,改进后的控制器可以使高频段噪声对系统影响降低40dB以上;(2)在复合控制算法下,系统时滞易引起响应初期幅值增大,且单个振荡周期的时滞量超过40%时系统易发散,加入自适应Smith预估器的改进算法能有效补偿系统时滞且允许存在预估偏差。本文所设计的复合控制算法及其改进补偿结构简单、适用性强,在较全面考虑了结构模型和结构中可能存在的扰动情况下,仿真结果都达到了较满意的效果,对实际的振动主动控制具有一定的指导意义。(本文来源于《中北大学》期刊2017-04-15）
王天琪[10]（2017）在《压电智能结构振动主动控制系统研究》一文中研究指出振动现象广泛存在,其对军事国防、航空航天、精密加工、交通车船以及土木工程等领域造成的影响也越发明显。随着科学技术的不断进步,国防、科研、生产生活领域对解决振动问题提出了更高、更迫切的要求。因此,研究结构振动控制的具体问题十分必要,解决结构振动控制的实际问题迫在眉睫。本文通过分析压电智能结构、压电驱动单元和压电智能结构振动主动控制的研究现状,指出了目前压电智能结构振动控制研究存在的问题,主要开展了基于压电智能结构的小型化实用化振动控制系统研究。首先对系统进行了总体设计,然后选用CA-YD-181-10压电加速度传感器搭配SD1431电荷放大器作为传感单元,设计了FPGA结合DSP的主控模块及其控制实现方式,设计了AD/DA模块、缓存和存储模块的实现电路;设计了加速度反馈PID振动控制算法,利用MATLAB研究了控制参数对振动控制效果的影响,给出了PID振动控制参数的设计与调整方法,并通过仿真验证了该方法的有效性,可供实际参考;针对目前驱动单元普遍存在的体积大、成本高以及性能指标不能满足更高要求等问题,设计了一种以精密运放和PA97为核心的小型低成本高压驱动单元,并在此基础上,提出了提高输出精度和降低纹波的改进方法,完成了改进型驱动单元的研制,Multisim仿真结果表明,驱动单元的静动态特性符合设计要求。最后,完成了总体系统的搭建,并对传感、控制和驱动单元以及总体系统的性能进行了一系列测试实验,验证了系统的可行性。实验结果表明,传感与控制单元能够及时地控制输出有效的控制信号。驱动单元的线性度为58.98,最大非线性误差小于0.69%,输出纹波约36mV,改进后,纹波进一步降至15mV;频率响应5kHz,输出±300V,传输延时约20μs;动静态性能较好,符合设计要求。系统的控制输出性能较好,频率响应可达5kHz,控制输出延时在微秒级;系统能够有效地控制驱动压电智能悬臂梁结构产生与输入信号相反的作动,说明系统具有一定的控制驱动能力,可用于振动控制。(本文来源于《中北大学》期刊2017-04-07）
压电智能结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
外部扰动极易导致结构振动,从而引起结构的疲劳损伤乃至破坏,降低了使用寿命,然而在很多实际的工程应用中,扰动是未知的且很难测量。为此,提出一种基于卡尔曼滤波器的智能结构比例积分扰动观测器,该观测器使用分布式压电传感器对外部的未知扰动进行估计,并通过仿真获得了不同测量位置的扰动估计数据。仿真结果表明,在考虑测量噪声的情况下,与传统的比例积分扰动观测器相比,该研究的扰动估计方法对于外部未知扰动具有更好的估计效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
压电智能结构论文参考文献
[1].张芹锋,朱桢华,黄义,马旭,夏越.钢结构房屋建筑智能监测的压电传感器设计研究[J].陕西建筑.2019
[2].伍彬艺,秦现生,张顺琦,王战玺,白晶.压电智能结构振动系统未知扰动估计[J].振动与冲击.2019
[3].陶鸿飞,崔升.压电智能结构的主动控制及压电执行器布局优化[J].动力学与控制学报.2019
[4].李一博,郑晓雷,芮小博,刘悦,陈曦.压电自供能智能车轮的结构设计与实验研究[J].仪器仪表学报.2019
[5].安方,张万良,段勇,熊晨熙.水下压电智能结构振动控制中传感器/作动器位置优化[J].船舶力学.2019
[6].高俊娟.智能结构中的压电传感器与驱动器[J].计算机产品与流通.2018
[7].张顺琦,张书扬,陈敏.强电场下压电智能结构大变形非线性建模与仿真[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（A）.2017
[8].孔德飞.基于压电智能结构的机敏约束阻尼薄板振动主动控制[D].重庆大学.2017
[9].宋雪健.基于压电智能结构的振动主动控制算法研究[D].中北大学.2017
[10].王天琪.压电智能结构振动主动控制系统研究[D].中北大学.2017
论文知识图
