面向结构振动控制的压电作动器优化配置研究  

Investigation of Piezoelectric Actuator Optimal Configuration for Structural Vibration Control

作　　者：王军[1] 杨亚东[1] 张家应[1] 苏洪波[1,2] 

机构地区：[1]北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191 [2]海军航空工程学院青岛校区航空机械系,山东青岛266041

出　　处：《航空学报》2012年第3期494-500,共7页Acta Aeronautica et Astronautica Sinica

基　　金：唯实青年教师基金(YWF-10-02-014)~~

摘　　要：为了研究压电主动结构振动控制当中作动器的位置优化问题,从系统的状态空间方程出发,在系统可控性Gram矩阵特征值的基础上来描述性能指标,以输入的能量吸收率为优化目标函数,提出了一种新的位置优化配置准则。利用有限元分析(FEA)方法分析作动器的配置,并与遗传算法(GA)结合进行优化计算,计算过程中对作动器的位置采用二进制编码加以描述。通过对一压电简支板结构的仿真计算对该方法进行了验证,并与其他几种不同的配置方法进行对比,从而证明了新方法的优越性。This paper presents an investigation of the optimal placement of piezoelectric actuators for the active vibration control of smart structures.Base on the state space equation and the controllability Grammian matrix,a new optimal target is set by the energy efficiency of the input energy.A finite element analysis（FEA） is employed to analyze the configuration of piezoelectric actuators,and then the FEA is combined with the genetic algorithm（GA） for optimal computation.The placements of actuators are defined with binary coding.A piezoelectric plate is simulated to attest the new optimal method and prove its superiority as compared with several other optimal methods.

关 键 词：智能结构 压电作动器 位置优化 遗传算法 有限元分析 

分 类 号：V414.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程] TU311[建筑科学—结构工程]