基于趋近律离散滑模控制的柔性梁振动抑制

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研究了基于趋近律的离散滑模控制在智能柔性悬臂梁振动控制中的应用。以压电陶瓷为作动器,电阻应变片为传感器,采用有限元方法和模态截断技术建立结构动力学模型。由于柔性结构系统受到不确定外部扰动和量测噪声的影响以及参数的不确定性,滑模变结构控制可以实现滑动模态与系统的外干扰和参数摄动无关,即滑动模态的不变性。结构振动控制在系统状态由于外部干扰的影响偏离平衡状态,在控制器作用下能使系统趋于零状态。采用趋近律离散滑模控制方法设计状态调节器。由于状态量不能直接测量,故利用离散卡尔曼滤波技术构造状态估计器。采用试验模态测试方法得到结构的前4阶固有频率和阻尼比,与有限元方法的结果比较,说明该模型的正确性。使用dSPACE实时仿真系统和MATLAB/Simulink搭建控制系统,进行了振动主动控制试验。试验结果表明,所设计的控制器能有效抑制结构的振动响应。