基于前反馈控制方法的变截面杆中应力波消振研究

简介

基于应力波的基本传播方程,对杆件中的应力波传播方式进行推导,并预测杆件下游的应力波。设计一种前馈控制系统接收杆中上游的应力波传播信号,将接收到的信号通过控制系统得到的数据激励下游杆件中的压电陶瓷致动器,致动器在杆中激发出与输入电压成正比的法向力,通过抵消杆中的应力实现杆中应力波振幅减小,达到减振目的。并对输出结果进行有限元仿真,结果表明测量噪声对前馈控制系统的消振影响很大。对杆中传播的干扰波和噪声信号进行建模,并以状态空间表达式来描述干扰信号和噪声信号的模型,通过输出干扰信号和噪声信号方差和,确定改进前馈控制系统的参数,得到修改后的前馈控制系统。将修改后的前馈控制系统的输出与杆中的应力波抵消过程进行仿真,验证修改后的前馈控制程序有效降低了杆中的应力波振动。