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基于模糊算法的轿车顶棚振动主动控制研究
| 论文题名： | 基于模糊算法的轿车顶棚振动主动控制研究 |
| 关键词： | 车顶棚;压电材料;模糊控制;传感致动性能 |
| 摘要： | 本文利用压电陶瓷材料对某轿车车顶棚结构振动进行主动控制研究。其控制的原理是:利用压电材料的压电效应,将其作为传感器和致动器粘贴于被控对象上,实现对车顶棚结构振动的变形测量和驱动,达到对结构振动的抑制或消除目的。本文研究的内容不仅解决了轿车顶棚结构振动控制问题,也为进一步研究车内降噪提供了参考。本文的主要内容有: (1)对压电材料的电力学特性进行了简单介绍,并介绍了综合压电材料力学和电学性能的压电方程。在此基础上,分析了梁结构上粘贴的压电片传感致动性能。通过将车顶棚简化为薄板结构,对粘贴在其表面的压电片进行了传感致动性能分析。为压电材料的选择提供了参考依据。 (2)利用模态控制力最大准则,对悬臂梁、四边简支薄板结构上的压电致动器控制力进行了分析。运用ANSYS软件对车顶棚有限元模型进行模态分析,得出了每阶模态下的应变云图。由此指导压电片粘贴位置的选择。 (3)介绍了模糊控制理论,阐述了模糊控制器设计的一般过程。结合车顶棚振动控制过程中的手动控制策略,确定了模糊控制规则。运用MATLAB软件的模糊控制工具箱进行控制器的设计。利用模糊控制器不需要被控对象数学模型的优点,以及悬臂梁与车顶棚振动控制思想相同的特点,通过悬臂梁实验验证所设计的模糊控制器其控制性能。运用快速控制原型技术,在MATLAB图形建模和仿真环境SIMULINK中搭建了悬臂梁实时控制程序。悬臂梁实验的研究为修改模糊控制器,以提高其控制性能,提供了参考依据。 (4)简单阐述了车顶棚振动控制实验的原理。利用单机快速原型化技术的造价低廉、便捷有效等特点,通过MATLAB实时工作间的实时视窗目标,将计算机转变为一个实时控制系统进行实时数据处理。本文采用此方法建立了振动主动控制测试系统,并搭建了相关实验平台,进行了车顶棚振动主动控制实验研究。实验结果表明该控制方法能够取得较好的抑振效果。 |
| 作者： | 王兰军 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓国红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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