孙龙飞，李维嘉，吴耀中

（华中科技大学 船舶与海洋工程学院，武汉 430074）



压电陶瓷在锥形圆筒振动主动控制中的应用

孙龙飞，李维嘉，吴耀中

（华中科技大学 船舶与海洋工程学院，武汉 430074）

锥形圆筒结构被广泛应用在船舶、航天器等工程系统中，减小其振动具有重要意义。以单端固定的锥形圆筒为研究对象，将压电陶瓷粘贴在圆筒表面分别作为传感器及作动器组成减振装置。通过有限元方法得到结构固有频率及振型信息，并采用模态实验分析对仿真结果进行验证，仿真及实验结果相一致。根据结构的振动特性，设计多模态模糊滑模控制器对锥形圆筒各阶模态振动分别进行主动控制研究，得到时域及频域下实验结果，对比实验结果表明减振方法的可行性。

振动与波；锥形圆筒；压电陶瓷；模态分析；模糊滑模控制；振动控制

锥形圆筒结构被广泛应用在船舶、航天器等工程系统中，如船舶喷水推进导流管、航天器外壳等结构。它的振动具有许多危害，如可能影响船舶内部仪器的正常工作，可能增加噪声影响潜艇的隐身性能等［1］，因此了解它的振动特性并实现减振控制具有重要意义。压电陶瓷具有高频响应良好、小巧轻便等优良特性，在振动主动控制中具有广泛的应用前景。在压电智能结构主动减振控制算法中主要有速度反馈控制、位置反馈控制、最优二次控制、自适应控制等等。如Wu D采用速度反馈方法对柔性悬臂梁不同阶模态分别实现振动控制［2］。……