文档介绍：国防科学技术大学
硕士学位论文
基于模糊逻辑的大型挠性空间桁架振动控制研究
姓名:曾光
申请学位级别:硕士
专业:航空宇航科学与技术
指导教师:李东旭
20061101
一一摘要随着航天事业的发展,大型挠性桁架在航天结构中应用得越来越多。由于自身低刚度、弱阻尼的特点,这些桁架在太空工作时,一旦受到干扰就容易激起低频、大幅度、长时间的振动,如不对其加以控制,将会干扰航天器的正常工作,甚至导致灾难发生。因此,空间桁架的振动控制问题是一个重要的研究课题。但由于自身结构复杂,使得空间桁架呈现出非线性、时变性等特点,难以对其进行精确的建模,这也使得依赖精确模型的传统控制方法面临挑战。模糊控制方法是基于规则的控制,对模型依赖性不强,具有较强的鲁棒性,适用于对大型空间桁架的振动控制。本文在这个背景下,开展了大型挠性空间桁架结构动力学研究,提出了两种主动模糊振动控制方法,并进行了数值仿真。主要工作包括:晕Ω耸娇占滂旒芙峁刮Q芯慷韵螅⒘肆礁黾蚧P汀W酆显擞孟咝院头窍咝有限元方法,分别对其进行了有限元动力学建模,并进行了动力学分析。诙匝沟缱鞫骱痛ǜ衅鹘5幕∩辖⒘苏蹇占渲悄荑旒芏ρё鞫匠毯传感方程。基于作动效率提出了压电作动器位置优化准贝;基于模态位移提取精度提出了传感器位置优化准则。基于提出的优化准则,应用自编的遗传算法程序优化了压电作动器、岢隽嘶诓檠砟:刂破鞯目占渲悄荑旒芫植空穸刂品椒āN1苊馍杓模糊控制器的复杂性,首先设计了一个标准的二维查询表模糊控制器,之后通过选择合适的量化因子和比例因子,将设计的标准模糊控制器应用于每一对同位布置的作动器/传感器进而搭建起整个模糊振动控制系统。各个控制子系统之间独立工作。最后针对空间桁架在轨工作时受到的两种主要激振模式蔡だ⒅芷诩だ进行了仿真。仿真结果显示,设计的模糊控制器可以有效抑制桁架的振动,并且具有结构简单、鲁棒性强的优点。岢隽嘶谧允视δ:刂破鞯目占渲悄荑旒芏懒⒛L占湔穸刂品椒āJ紫冉立了考虑剩余模态作用的控制方程,然后基于滑模控制思想对一类自适应模糊控制器进行了改进,并证明了改进后控制器的稳定性,最后将改进的自适应模糊控制器应用到空间桁架的独立模态空间振动控制方法中并进行了数值仿真。结果表明,改进的自适应模糊控制器可以有效抑制桁架的振动,控制效果明显优于传统模糊控制,还可以有效地抑制控制溢关键词:大型挠性空间桁架主动杆位置优化遗传算法振动控制模糊控制独立模态空间控制传感器位置。出和观测溢出。国防科学技术大学研究生院硕士学位论文第页
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