顾仁静,李生权,朱超威,陆 路,李 娟

(扬州大学 电气与能源动力工程学院,江苏 扬州 225127)

固支板结构具有重量轻、刚度大等优点,在航天航空、汽车行业等领域中应用广泛。但是固支板在面对外部环境激励时,容易产生共振现象,导致结构疲劳破损、稳定性变差、安全性能降低等问题,因此,研究固支板的振动控制[1,2]具有重要的实际意义。目前在振动控制领域中有主动控制、主被动混合控制、被动控制3种方式。主动控制方法以现代控制理论为主要工具,结合合适的作动器和传感器进行振动控制,算法灵活,环境适应性强,具有较好的振动控制效果,在振动控制领域得到广泛应用。

目前国内外学者对于振动主动控制方法中控制器的研究也有很多,大多数使用速度负反馈、比例-积分-微分(Proportional integral differential,PID)等控制器[3-5]。尽管这些控制器结构简单、易实现,有较好的控制性能,但是容易受到外部干扰的影响,且对实际结构的数学模型精确度要求比较高,因此针对实际系统结构进行合适的控制器设计非常重要。自抗扰控制器是Han等[6]首创的非线性控制器,通过扩张状态观测器实时估计系统内部建模误差及外部激励扰动,并进行前馈补偿,抵消误差及干扰的影响。Li等[7-9]在此基础上,将自抗扰控制器进行线性化处理,减少了控制参数的个数,并使每个参数对应明确的物理意义,具有较强的鲁棒性,在振动控制上已经有了很好的控制效果。同时,在实验系统中存在的时延环节对控制效果有一定的影响,国内外学者已经提出很多先进的控制方法,以提高具有时延的系统的性能,比如采用预估控制算法对系统进行修正,设计控制补偿器进行时延补偿等[6,10]。……