本项目主要针对轴向运动悬臂梁的振动与控制问题进行了深入研究。运用 D'Alembert原理建立了自由端带有集中质量的轴向运动悬臂梁的振动方程。导出了基于Galerkin法的瞬时线性化近似求解方程组。研究了端部质量对前三阶模态的影响。对采用自由端带有集中质量和自由端无集中质量的两种模态展开计算结果进行了对比。建立了端部带主动振子或跨内含有主动控制力的轴向运动悬臂梁的振动方程和边界条件。运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程。运用LQR法设计了主动振子和主动力的控制器,其中采用加权系数法选择Q,R矩阵。用数值计算仿真了两种控制方案的效果。设计制造了轴向运动悬臂梁振动实验平台,发明了非接触式磁力控制设备,建立了轴向运动悬臂梁振动控制实验系统,研究了使用非接触式磁力控制设备对铁质悬臂梁的横向振动进行主动控制。得到了非接触磁力对铁质悬臂梁的作用规律。建立了使用非接触磁力且基于H∞或LQG进行梁横向振动控制方法。对上述控制方法进行了模拟计算和实际实验,结果吻合较好。
英文主题词Axially moving beam;Galerkin method; Mode;Vibration;Control