光电简支板多模态振动控制：最优模糊方法

"这篇论文探讨了光电层合简支板的多模态最优模糊主动振动控制方法，结合最优控制理论与模糊控制技术，针对配置有两对光致伸缩驱动器的简支板进行振动抑制。研究中考虑了光致伸缩驱动器的非线性特性，并通过最优控制计算出期望的控制量，然后利用模糊控制器调整驱动器的光致应变以接近这个控制量，从而实现对简支板多模态振动的有效控制。在控制器设计中，模糊控制部分和最优控制部分是相互独立的。仿真结果证明，这种最优模糊控制策略能显著增强振动抑制效果，对比直接最优状态反馈控制，其表现更优。该研究受到多项基金项目的资助，并发表于《振动与冲击》期刊。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. 光电层合简支板：这是一种特殊类型的结构，由多层材料组成，其中包含能响应光信号的光致伸缩材料。简支板在边界上受到约束，其振动行为受到多种模式的影响。 2. 光致伸缩驱动器：这是一种利用光能引起材料尺寸变化的设备，具有非线性的驱动特性。在文中，它们被用作控制简支板振动的执行器。 3. 多模态振动：简支板的振动可以由多个频率或模态来描述，每个模态代表不同的振动模式。多模态振动控制旨在抑制所有这些模式，以减少整体振动。 4. 最优控制：这是一种数学优化方法，用于确定如何在给定的限制条件下最有效地控制一个系统，以达到期望的目标。在这里，最优控制用于计算期望的控制量以最小化振动。 5. 模糊控制：模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制策略，它允许在不确定性和非精确信息的情况下进行决策。在文中，模糊控制器用于调整光致伸缩驱动器的响应，使其接近最优控制计算出的控制量。 6. 独立设计：在最优模糊控制器的设计过程中，模糊规则的构建和最优控制律的计算是分开进行的，这允许分别优化这两部分，提高整个控制系统的性能。 7. 仿真结果：通过模拟实验，论文展示了最优模糊控制在抑制简支板多模态振动方面的有效性，并且相比直接应用最优状态反馈控制，它的性能更优。 8. 应用背景：这项工作对于理解和改善依赖光致伸缩驱动器的结构振动控制，特别是在航空航天、机械工程等领域具有实际意义，因为这些领域经常需要处理复杂的振动问题。 这篇论文贡献了一种新的控制策略，将最优控制理论与模糊控制技术结合，以解决光致伸缩驱动器驱动的简支板的多模态振动问题，为结构振动控制提供了新的解决方案。