Для управления упругой механической системой с рапределенными параметрами используется главным образом два подхода – локальный и модальный. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, связанные с особенностью их структуры. Целью данной работы является изучение более перспективного (и уже зарекомендовавшего себя) модального управления на примере шарнирно опертой балки постоянного сечения. Модальное управление реализуется с помощью пьезоактуаторов и пьезосенсоров, расставленных вдоль балки – с помощью них обеспечивается сепарация собственных форм и их дальнейшее выборочное подавление с помощью соответствующей настройки коэффициентов усиления. Мерилом эффективности применяемого модального подохода является снижение резонансных амплитуд вблизи собственных частот балки. Полученные теоретическим путем результаты иллюстрируются с помощью численного моделирования в вычислительной среде MatLab.

There are two main approaches to control an elastic mechanical system with distributed parameters – local and modal. Each of them has its own advantages and disadvantages due to structure peculiarities. The goal of this paper is studying of more prospective modal approach applied to control of constant section simply supported beam. The modal approach is carried out using piezosensors and piezoactuators, which is located along the controlled beam, their functions are separation of beam’s eigenmodes and selective control of the last ones by means of gain values tuning. Reducing of resonance amplitudes near to beam eigenfrequencies is taken as an effectiveness indicator of the using method. Obtained theoretical results are illustrated by virtue of numerical modeling in computational environment of MatLab.

• Аннотация
• Введение
• 1. Первая глава: «Постановка задачи. Модель объекта управления»
  • 1.1. Исследуемый объект
  • 1.3. Математические модели сенсоров и акуаторов
  • 1.4. Оценка эффективности системы управления
• 2. Вторая глава: «Синтез замкнутой системы»
  • 2.1. Структурный синтез закона управления
    • 2.1.1. Описание локального закона управления:
    • 2.1.2. Описание модального закона управления:
  • 2.2. Параметрический синтез законов управления
    • 2.2.1. Настройка коэффициентов обратных связей для локального закона управления
      • 2.2.1.1. Использование обратной связи по углу поворота:
      • 2.2.1.2. Использование обратной связи по скорости:
      • 2.2.1.3. Использование реального дифференцирования (с фильтром):
    • 2.2.2. Настройка коэффициентов обратных связей для модального закона управления
      • 2.2.2.1. Использование обратной связи по скорости:
      • 2.2.2.2. Использование реального дифференцирования (с фильтром):
      • 2.2.2.3. Влияние неуправляемых собственных форм на качество подавления вибрации
      • 2.2.2.4 Исследование работоспособности модального управления при дополнительных парах сенсор-актуатор:
  • 2.3. Выводы по главе
• 3. Третья глава: «Гашение колебаний балки на основе модального подхода»
• Заключение
• Список литературы