- 上一篇：弹道修正技术的国内外研究现状
- 下一篇：多管火箭定向器振动控制国内外研究现状
由于模态控制控制速度快，需要元件少，可靠性高，可实时在线控制，使模态控制是近几年主流的主动控制方法。Lee等利用压电传动器与压电传感器，通过改变压电层形状及极化方向，实现了悬臂梁的振动控制。然而，这种方法存在缺点，其被控系统的应变模态必须满足加权正交性，适用性差，而且工艺复杂，成本高，无法控制多个模态。为此姚军,李岳峰等[13]利用自适应控制把振动传感器与作动器分布在被控系统上，调整其位置，在独立模态控制基础上对系统实时控制。Lazarus等研究了LQR控制，Han等通过实验计算说明了LQR控制方法比其他控制方法更为有效。但是，经典的线性次型调节器（LQR）控制方法没有考虑系统的过程噪声和量测噪声对结构动力学特性的影响。系统除了控制部分还有无控制部分。主动控制会激励剩余模态，且传感器的信号中通常包含一些无控制模态响应的测量值即观察溢出和控制溢出。鉴于此，我国张京军，何丽丽等[14]，以压电材料作为传感器驱动器，基于独立模态空间控制法，对动力学方程解耦，设计LQR最优控制，确定了悬臂梁上压电片最佳位置，这种方法能够保证受控系统为最小相位系统。防止由于模态截断而导致的观测溢出和控制溢出问题。陈学前，汪小华[15]等在独立模态控制下，采用有较好的泛化和鲁棒性的神经网络控制，抑制了观测溢出。在而对于结构模态控制的“溢出”问题，华侨大学的林建华[16]提出四种解决方法：采用直接速度反馈控制，构造特殊的控制位置矩阵，独立模态空间控制，修正的独立模态空间控制法。陈之炎等[17]提出独立模态闭环控制方法，采用间接估计并反馈形成模态控制力，得实际控制力，可定量分析选择测点个数和最佳位置方法。64264
传统设计中忽略了受控对象和控制器的耦合，对结构与控制分开独立设计，造成了系统内部矛盾与资源浪费。西北工业大学徐斌[18]等提出同时进行结构和控制的一体化设计,在模态控制下，同时对结构与控制进行设计，达到结构质量和控制能量最小化，, 以达到以最小的代价获得最佳的控制效能。论文网
独立模态空间控制需要知道系统模态的位移与速度。独立模态控制虽然具有众多优点，然而它比较适用于简单，低自由度数的结构，识别复杂结构振型精度不高，不能识别质量阵。
独立模态空间控制方法( IMSC)，其思想使用一组独立模态方程来重新描述问题，消除耦合，简化控制设计。为了减小观测溢出的影响,Meirovitch提出了模态滤波器的概念[19]。但这种模态滤波器只是用于简单结构。Zhang 提出了采用试验模态分析的方法得到MF[20]从而较好地解决复杂结构的MF 的实现问题。该实验的理论基于最优控制，设计模态控制,采用现代模态滤波技术，直接由频响特性函数，从物理坐标提取模态坐标，设计了柔性智能桁架结构的IMSC控制方法。南京航空航天大学岳林等[21]基于模态滤波与最优控制，进行仿真。模态位移与响应由观测器结构形式改变获得，振动信号由加速度器测量获得。