柔性板滞回控制：Bouc-Wen模型与瞬时最优设计

本文主要探讨了滞回特性复合板的时滞反馈控制问题，由上海交通大学工程力学系的蔡国平和李施宏两位专家合作完成。研究对象是那些粘贴有橡胶层的柔性板，这类结构在实际应用中经常遇到滞回效应，这会导致系统动态性能下降和稳定性挑战。 文章的核心焦点在于滞回模型的选择，这里采用了Bouc-Wen模型，这是一种广泛应用于描述非线性材料行为，特别是在结构动力学中的经典模型。Bouc-Wen模型能准确捕捉到材料在重复加载下的滞后响应，这对于理解和控制具有滞回特性的系统至关重要。 在控制策略上，作者采用了瞬时最优控制方法。这种方法旨在寻找在每个瞬间的最佳控制输入，以最小化系统误差或响应时间，从而提高系统的动态性能。瞬时最优控制对于处理时滞系统尤为重要，因为它可以实时调整，不受时滞影响。 传感器和作动器的选择是实验设计的关键部分，文中提到使用压电片（PZT pitch），这种技术在许多工程领域中广泛应用，如振动控制，因为它能够将电信号转化为机械动作，同时也能感知机械信号转化为电信号，形成闭环控制。 针对滞回结构中普遍存在的时滞问题，文章提出了一种创新的方法。这种方法直接基于时滞系统的微分方程进行控制设计，避免了通常需要做的假设和近似处理，这意味着它能够有效处理各种规模的时滞问题，提升了控制的灵活性和精确性。 最后，通过数值仿真验证了作者提出的控制方法的有效性。这一步对于理论研究来说是必不可少的，因为它能够直观地展示理论在实际应用中的性能，增强结果的可信度。 总结来说，本文围绕滞回特性复合板的时滞反馈控制展开，结合Bouc-Wen模型、瞬时最优控制以及压电片技术，提供了一个实用且通用的解决方案来应对滞回结构的控制难题，为柔性板振动控制领域的研究者提供了新的思考角度和实践指导。