导读:本文包含了可作动传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:挠性空间结构,主动振动控制,独立模态空间控制(IMSC),有限元分析
可作动传感器论文文献综述
金珊[1]（2019）在《大型挠性空间结构作动器/传感器布局优化与振动控制》一文中研究指出随着航天事业的蓬勃发展,各种用途的挠性空间结构被广泛应用于空间飞行器及空间科学平合中,由于这些结构具有大挠性、固有频率低、自身阻尼弱、振动频率密集等非线性动力学特性。在配合中心体进行轨道变换和姿态调整的过程中,更易受到复杂空间环境中电磁辐射、太阳光压等环境干扰的激发,且不像传统小尺寸航天器及挠性附件,依靠自身阻尼很难在短时间内停止振动,容易造成航天器的定位、测量甚至导致结构失效。作为近年来工程领域中一项重要的新兴技术,主动振动控制技术是航空航天、道桥土木、勘探钻井和车辆等多个领域振动抑制的有效手段。本课题是以航天科研院所某型航天器挠性部件动力学建模及控制规律设计研究为背景,在此基础上加以总结和拓展主要内容包括:首先介绍了大型挠性空间结构相对中心体固定的挠性航天器系统动力学模型,采用有限元法和拉格朗日方法,建立了中心体与挠性空间结构系统的振动控制方程和测量方程,并基于Newton-Euler方法,给出了带挠性附件航天器系统方程;利用有限元分析方法,介绍了挠性空间结构拆分的杆、梁、板和集中质量等四类基本单元,建立挠性空间结构的模型并进行降阶处理;为后续系统结构设计和仿真分析奠定基础。针对大型挠性空间结构的作动器/传感器的布局设计,考虑到布局优化时,理论上尽可能多而密地分布传感器/作动器,能够获得更全面的模态信息,输出更强有力的控制作用,但如果布局数目和位置不合理,会使控制效果下降,增加系统能耗。以降阶模态建立系统结构的状态空间动力学方程式,从而得到系统模态控制力的能量相关矩阵,综合考虑系统的可控度/可观度和能量消耗两种重要指标,提出一种逐次消减的复合优化准则,并基于该准则对作动器/传感器的布局方案进行优化计算。针对遗传算法求解迭代过程中可能陷入局部次优解的问题,通过衡量群体的适应参数,使计算参数自适应地发生变化,从而求得全局最优解。针对挠性空间结构的主动振动抑制问题,设计了两种基于独立模态空间理论的振动抑制控制器。首先,设计模态滤波器,对从物理空间采集到的的模态信息进行预滤波处理;设计Luenberger观测器,从模态加速度中提取模态位移和模态变化率;其次,利用独立模态空间理论中各阶模态相互独立解耦的特性,分别设计了基于最优控制的独立模态空间控制器和基于H∞次优控制的独立模态空间控制器,构成了一个完整的挠性空间结构闭环主动振动控制系统。最后,建立大型挠性空间结构的振动控制系统仿真模型,模拟航天器中心体调整姿态和挠性结构受到空间环境瞬时冲击干扰情况下,控制系统的效果;对设计过程中出现的观测和控制溢出等问题进行分析,给出了初步的解决方案;分析了数值仿真结果,说明控制系统的可行性,并进行展望。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
安方,张万良,段勇,熊晨熙[2]（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）
刘友宏,丁玉林,孙明月[3]（2016）在《作动器位移传感器常规工况热防护研究》一文中研究指出航空发动机矢量喷管作动器位移传感器在超温后工作失效。为实现位移传感器热防护要求,考虑了作动器内的导热和对流换热项,建立了作动器系统内各部分温度分布的数学模型。在常规工况允许的参数变化范围内,研究了作动器环境温度t_(wai)、入口工作介质温度tin和冷却衬套厚度Delta(δ)叁个因素对位移传感器热防护的影响。结果表明:降低环境温度、降低作动器入口工作介质温度,减小冷却衬套厚度,均能有效降低位移传感器温度,建议通过合理设计作动器环境温度、入口工作介质温度和冷却衬套厚度实现位移传感器热防护。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2016年27期）
秦宝亮,金栋平,刘福寿[4]（2015）在《空间索网结构作动器/传感器优化配置》一文中研究指出针对大型空间索网结构,研究了含作动器/传感器的压电主动杆件的优化配置。首先,在降阶的模态坐标下建立了状态空间形式的结构动力学方程,得到了模态控制力能量自相关矩阵,并根据该矩阵的秩来优化同位配置的作动器/传感器数目。然后,根据系统总储能积分最小、传感器接收信号能量最大的复合优化准则,利用基于字典序排列组合编码的遗传算法获得作动器/传感器全局最优配置的位置及闭环控制系统反馈增益。最后以大型环形桁架天线中的叁向抛物面索网的振动控制为例,对比单一能量准则,验证了本文方法的计算效率、寻优准确性及控制有效性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2015年06期）
岳承宇,王立峰,赵永辉[5]（2015）在《基于压电作动器/传感器的升力面颤振主动抑制》一文中研究指出利用压电材料的正压电效应与逆压电效应对悬臂板结构复合材料机翼进行观测与颤振抑制.采用不同的压电材料分别作为作动器与传感器,建立了含有压电层的复合材料层合板的有限元模型,采用偶极子网格法(DLM)计算升力面的亚音速非定常空气动力,用Roger近似法对频域空气动力进行有理化近似,在此基础上建立了力-电-气动耦合系统的控制方程.针对多输入多输出(MIMO)系统,设计LQG最优控制律,对比系统的开、闭环颤振特性.应用Runge-Kutta法求解系统的时域动响应,数值仿真验证了该方法对颤振抑制的有效性.(本文来源于《动力学与控制学报》期刊2015年05期）
魏喜雯[6]（2014）在《基于一次正、二次逆压电效应可作动传感器的研究》一文中研究指出随着传感技术的发展，压电式的传感器和执行器在许多领域得到广泛研究，并逐渐向智能化、集成化、精密微型化及一体化方向发展。本课题来源于史丽萍教授的黑龙江省科技厅青年科学技术基金压电式微传感器与执行器集成一体化理论及应用研究（项目编号QC08C09）。本文通过理论、实验和仿真对压电体的多次压电效应进行了分析，并利用其原理设计出可作动传感器，具体工作如下：基于经典压电理论、电介质物理学理论、各项异性弹性力学理论等，在压电陶瓷不同的机械和电学边界条件下，对其从正压电效应开始的各次压电效应理论进行分析。通过建立PZT-5压电陶瓷迭堆的一次正、二次逆和叁次正压电效应的实验结构，测量其在外力作用下，压电体各次压电效应产生的电压、力和位移值，并把这些物理量分离开来。利用ANSYS有限元分析软件对从正开始的各次压电效应进行仿真，得出压电体在静态场中各次压电效应产生的电压和位移值。将实验测量和仿真结果与理论输出进行对比，验证理论分析的正确性，及实验结构设置和模型建立的合理性。由于陶瓷迭堆一次正压电效应产生的电荷具有流失特性，对其二次逆必定存在影响，本文通过电路将电荷储存起来，避免泄漏。同时，可进一步将此电路与锂电池组成储能元件，实现压电发电的功能。最后，根据多次压电效应的理论研究与实验验证，提出基于一次正、二次逆压电效应可作动传感器研制的新方法。通过选择可作动传感器的核心元件，确定预紧方式、结构形式和外壳样式等，对整体方案进行设计，设计出新型的可作动传感器，并通过实验验证该方案的可行性。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2014-03-27）
耿飞[7]（2014）在《复杂卫星大型柔性体作动器/传感器优化配置分析》一文中研究指出复杂卫星大型柔性体的作动器/传感器位置配置与数目确定一直以来是航空航天领域研究的热点之一。若考虑到作动器/传感器的经济成本和柔性体本身的复杂度，则研究如何以最少的作动器/传感器数目和其最优的配置位置实现柔性体的振动控制，具有非常重要的实用价值。本文以典型的柔性体太阳能帆板为研究对象，分析了压电作动器/传感器与太阳能帆板的耦合关系并推导了耦合方程。针对卫星太阳能帆板的作动器/传感器的优化配置问题，提出了基于系统可控/可观性的优化方法。通过可控/可观性Gram阵的分块解析形式，避免了求解高阶李雅普诺夫矩阵方程。分析可控/可观性的特殊性，提出了作动器/传感器的优化配置准则。为快速寻找到作动器/传感器的最优配置位置，本文采用遗传算法，解决了遍历过程中耗时、耗资源的问题。针对传统遗传算法的局部收敛和发散现象，本文提出了自适应调整遗传算子的改进遗传算法。本文通过采用自适应调整遗传算法中的交叉概率与变异概率并结合优秀个体保护的策略，克服了传统遗传算法中的局部收敛和发散现象的缺陷。实际算例的仿真结果表明，自适应调整遗传算子和优秀个体保护相结合的改进遗传算法对于太阳能帆板的作动器/传感器位置配置优化是有效的。(本文来源于《上海交通大学》期刊2014-01-01）
骆明慧[8]（2013）在《基于遗传算法的智能桁架作动器/传感器的优化配置》一文中研究指出桁架结构因其质量轻、制造、施工简便和承载能力强等特性被广泛应用到各个领域，但由于结构及其所处环境的复杂性，对结构进行有效控制变得越来越重要。在桁架结构中添加作动器/传感器，能够对结构进行主动控制，会使结构在受到外荷载激励时更快的趋于稳定。虽然作动器/传感器数目越多，就越容易达到控制的目标，但是过多的数目也会增加控制难度，增大控制能量，从而增加控制成本。如果作动器位置布置不合理，会使控制效果下降，甚至会破坏结构的控制系统。因此，需要对作动器/传感器的数目和位置进行优化配置，以便对结构进行更好地控制。对作动器/传感器的数目和位置的研究具有很好的理论价值和应用价值。本文首先以智能桁架为研究对象，对作动器和智能桁架进行了受力分析，然后提出了作动器存在系数，使得作动器的数目和位置能够同时得到最优化结果，对智能桁架进行有限元分析并建模，利用振型迭加法和模态截断法来降阶求解。针对遗传算法的早熟现象，使用自适应遗传算法，让交叉算子与变异算子能够随着适应度的变化而变化，从而避免产生局部最优解，得到问题的最优解。最后通过算例证明了本文所建模型的适用性和使用自适应遗传算法解决智能桁架中作动器/传感器的数目和位置优化问题的有效性。(本文来源于《河北工程大学》期刊2013-05-30）
赵小兴[9]（2013）在《传感器与作动器一体化的压电智能结构研究》一文中研究指出压电智能结构是以压电元件（集成压电传感器和压电作动器）为核心，以精密机械为支撑，集成了控制器的新型结构。它具备结构紧凑、集成度高，无需外加传感器和作动器，整体结构简单、安装方便、应用灵活等特点。压电智能结构应用于减振系统中，可以减小甚至消除轻型精密设备的环境振动，为设备中的关键运动机构提供平稳的工作环境，提高精密设备的综合性能。本文根据被动隔振和压电智能块的需求分析，选择合适的金属材料，通过理论计算与有限元分析的方法设计出外围精密机械的最终模型，并实验测试它的垂向刚度。分析了压电传感器和作动器的功能需求，选择合适的压电材料，设计压电智能块的结构与尺寸，并对压电传感器进行理论研究，设计实验方案，标定其灵敏度。提出了一种改进Bouc-Wen模型，通过修改形状控制参数使其能够模拟压电陶瓷作动器的非对称迟滞曲线，利用粒子群优化算法辨识了所需的模型参数，进一步研究了基于模型的前馈补偿控制、前馈加PI反馈补偿控制对于实现高精度位移输出的效果，实验结果表明，在相同的控制策略下，基于改进模型的控制效果更佳。建立了单支撑系统的模型，推导其传递函数，设计实验方案，测试得到压电智能结构的频率响应曲线，应用单支撑系统模型的分析结果，确定传递函数的数学模型，最后利用试凑法和粒子群算法辨识了传递函数的相关参数。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-15）
郝慧荣,白鸿柏,李冬伟,刘树峰[10]（2012）在《六自由度主被动一体隔振平台传感器/作动器的优化配置》一文中研究指出针对六自由度平台研究了振动主动控制中传感器/作动器的优化配置问题。首先通过惯性物理坐标到传感器坐标变换给出了传感器/作动器的位置矩阵,结合位置矩阵给出了布置传感器/作动器应满足的约束条件;然后建立了基于传感器坐标的状态空间模型,根据状态空间模型,建立了以能观、能控矩阵范数最大为基础的目标函数,将优化配置归结为一个有约束的非线性优化问题;最后采用Matlab遗传算法工具箱求得了传感器/作动器配置的最优解。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2012年10期）
可作动传感器论文开题报告
（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：
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。
（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。
可作动传感器论文参考文献
[1].金珊.大型挠性空间结构作动器/传感器布局优化与振动控制[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].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
[3].刘友宏,丁玉林,孙明月.作动器位移传感器常规工况热防护研究[J].科学技术与工程.2016
[4].秦宝亮,金栋平,刘福寿.空间索网结构作动器/传感器优化配置[J].应用力学学报.2015
[5].岳承宇,王立峰,赵永辉.基于压电作动器/传感器的升力面颤振主动抑制[J].动力学与控制学报.2015
[6].魏喜雯.基于一次正、二次逆压电效应可作动传感器的研究[D].黑龙江大学.2014
[7].耿飞.复杂卫星大型柔性体作动器/传感器优化配置分析[D].上海交通大学.2014
[8].骆明慧.基于遗传算法的智能桁架作动器/传感器的优化配置[D].河北工程大学.2013
[9].赵小兴.传感器与作动器一体化的压电智能结构研究[D].华中科技大学.2013
[10].郝慧荣,白鸿柏,李冬伟,刘树峰.六自由度主被动一体隔振平台传感器/作动器的优化配置[J].机械科学与技术.2012
标签：挠性空间结构; 主动振动控制; 独立模态空间控制(IMSC); 有限元分析;