×

关于“类似压电控制”在防止非保守位置力导致稳定性丧失方面的失败。 (英语) Zbl 1392.70039号

摘要:讨论了由位置非保守力触发的连续、自治、线性机械系统的控制策略,该系统通过压电装置进行控制,并存在Hopf分岔。该策略基于“相似原理”,在文献中已证明其在控制外部激励系统方面是成功的。利用扩展的哈密尔顿原理导出了压电机械系统在位置相关力作用下的连续元模型。模型中引入了相似原理,要求满足力学性能和压电性能之间的一定关系。稳定性分析是通过摄动方法进行的,也考虑了与相似性的微小偏差。结果表明,类似的控制在防止机械系统失去稳定性方面总是有不利的影响,并且这种影响在轻微缺陷下是稳健的。作为一个例子,研究了广义Beck梁在从动件和恒载同时作用下的内阻尼和外阻尼,对其进行了精确分析,证实了先前的渐近结果。

MSC公司:

2005年第70季度 机械系统的控制
70小时14分 哈密顿和拉格朗日力学问题的稳定性问题
70H25型 汉密尔顿原理
70J25型 线性振动理论中问题的稳定性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Frahm,H.:用于阻尼物体振动的装置。美国专利989958(1911)
[2] Den Hartog J.:机械振动。麦克劳·希尔,纽约(1956年)·Zbl 0071.39304号
[3] Viguié,R.:耦合到非线性机械系统的非线性减振器的调谐方法。列日大学博士论文(2010)
[4] Yamaguchi H.,Harnponchai N.:用于抑制谐波强迫振荡的多调谐质量阻尼器的基本特性。接地。工程结构。22(1), 51-62 (1993) ·doi:10.1002/eqe.4290220105
[5] Abe M.,Fujino Y.:多重调谐质量阻尼器的动态特性和一些设计公式。接地。工程结构。23(8), 813-835 (1994) ·doi:10.1002/eqe.4290230802
[6] Kareem A.,Kline S.:随机荷载下多质量阻尼器的性能。J.结构。工程121(2),348-361(1995)·doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(1995)121:2(348)
[7] Rana R.,Song T.:调谐质量阻尼器的参数研究和简化设计。工程结构。20(3), 193-204 (1998) ·doi:10.1016/S0141-0296(97)00078-3
[8] Ubertini F.:使用多重调谐质量阻尼器预防悬索桥颤振。风结构。13(3), 235 (2010) ·doi:10.12989/was.2010.13.3.235
[9] Casalotti A.、Arena A.、Lacarbonara W.:通过滞回调谐质量阻尼器缓解悬索桥颤振后振动。工程结构。69, 62-71 (2014) ·doi:10.1016/j.engstruct.2014.03.001
[10] Gendelman O.,Gourdon E.,Lamarque C.-H.:周期强迫下耦合振荡器中的准周期能量泵送。J.声音振动。294(4), 651-662 (2006) ·doi:10.1016/j.jsv.2005.11.031
[11] Gourdon E.、Alexander N.、Taylor C.、Lamarque C.-H.、Pernot S.:强非线性耦合瞬态强迫下的非线性能量泵送:理论和实验结果。J.声音振动。300(3), 522-551 (2007) ·doi:10.1016/j.jsv.2006.06.074
[12] Vakakis A.、Bergman L.、Gendelman O.、Gladwell G.、Kerschen G.、Lee Y.、McFarland D.:《机械和结构系统中的非线性目标能量传递》,第156卷。施普林格,荷兰(2009)·Zbl 1170.70001号
[13] Luongo A.,Zulli D.:通过混合多尺度/谐波平衡算法对外部激励NES控制系统进行动态分析。非线性Dyn。70(3), 2049-2061 (2012) ·文件编号:10.1007/s11071-012-0597-6
[14] Luongo,A.,Zulli,D.:通过混合多尺度/谐波平衡法对NES控制系统进行气动弹性不稳定性分析。J.可控震源。控制(2013)。doi:10.1177/1077546313480542·Zbl 1358.70030号
[15] ViguiéR.,Kerschen G.:耦合到非线性主系统的非线性减振器:调谐方法。J.声音振动。326(3), 780-793 (2009) ·doi:10.1016/j.jsv.2009.05.023
[16] Habib,G.,Detroux,T.,Viguié,R.,Kerschen,G.:Den-Hartog等峰方法的非线性推广。机械。系统。签署公告52-53、17-28(2015)
[17] Alessandroni S.、dell’Isola F.、Porfiri M.:振动机械系统电子模拟的复兴,旨在通过PZT致动器实现高效控制。国际固体结构杂志。39(20), 5295-5324 (2002) ·Zbl 1008.74523号 ·doi:10.1016/S0020-7683(02)00402-X
[18] Alessandroni S.、Andreaus U.、dell’Isola F.、Porfiri M.:压电机械(PEM)基尔霍夫-洛夫板。欧洲力学杂志。A-固体。23, 689-702 (2004) ·Zbl 1065.74562号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2004.03.003
[19] Alessandroni S.、Andreaus U.、dell’Isola F.、Porfiri M.:用于薄板多模态振动的无源电子控制器。计算。结构。83(15), 1236-1250 (2005) ·doi:10.1016/j.compstruc.2004.08.028
[20] Andreaus U.,dell’Isola F.,Porfiri M.:梁弯曲振动的压电无源分布式控制器。J.可控震源。控制10(5),625-659(2004)·Zbl 1078.74026号 ·doi:10.1177/1077546304038224
[21] dell’Isola F.、Porfiri M.、Vidoli S.:压电机电(PEM)结构:使用分布式压电换能器的被动振动控制。C.R.Mécanique梅卡尼克331,69-76(2003)·Zbl 1180.74043号 ·doi:10.1016/S1631-0721(03)00022-6
[22] dell’Isola F.、Santini E.、Vigilante D.:任意PEM板振动的纯电阻尼:混合非协调FEM-Runge-Kutta时间演化分析。架构(architecture)。申请。机械。73(1-2), 26-48 (2003) ·Zbl 1068.74543号
[23] dell’Isola F.,Maurini C.,Porfiri M.:通过分布式电网和压电换能器对梁振动的被动阻尼:原型设计和实验验证。聪明的母亲。结构。13(2), 299 (2004) ·doi:10.1088/0964-1726/13/2/008
[24] Maurini C.,dell’Isola F.,Del Vescovo D.:作为分布式减振器的压电网络的比较。机械。系统。第18(5)号签名,1243-1271(2004)·doi:10.1016/S0888-3270(03)00082-7
[25] Porfiri M.,dell’Isola F.,Frattale Mascioli F.:梁的电路模拟及其在使用压电换能器的多模振动阻尼中的应用。国际期刊期刊。西奥。申请。32(4), 167-198 (2004) ·Zbl 1050.94550号 ·doi:10.1002/cta.273
[26] Rosi G.、Pouget J.、dell’Isola F.:通过具有优化电阻电极的压电板控制声音辐射和传输。欧洲力学杂志。A-固体。29(5), 859-870 (2010) ·Zbl 1481.74564号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2010.02.014
[27] Abdel Rohman M.:用于抑制高棱柱结构中的驰振的调谐质量阻尼器的设计。J.声音振动。171(3), 289-299 (1994) ·Zbl 1064.74566号 ·doi:10.1006/jsvi.1994.1121
[28] Gattulli V.,Di Fabio F.,Luongo A.:带调谐质量阻尼器的气动弹性振子中的一对一共振双Hopf分岔。J.声音振动。262(2), 201-217 (2003) ·doi:10.1016/S0022-460X(02)01135-5
[29] Gattulli V.,Di Fabio F.,Luongo A.:带调谐质量阻尼器的气动弹性振荡器中的简单和双hopf分岔。J.Franklin Inst.338(2-3),187-201(2001)·Zbl 1047.74028号 ·doi:10.1016/S0016-0032(00)00077-6
[30] Pourzeynali S.,Datta T.:使用TMD控制悬索桥桥面的颤振。风结构。5(5), 407-422 (2002) ·doi:10.12989/was.2002.5.5407
[31] Gattulli V.,Di Fabio F.,Luongo A.:自激振动的非线性调谐质量阻尼器。风结构。7(4), 251-264 (2004) ·doi:10.12989/was.2004.7.4.251
[32] Abdel-Rohman M.,Spencer B.:悬索中风致非线性振动的控制。非线性Dyn。37(4), 341-355 (2004) ·兹比尔1081.74033 ·doi:10.1023/B:NODY.0000045545.87106.cc
[33] Bolotin V.:弹性稳定性理论的非保守问题。纽约麦克米伦(1963)·兹伯利0121.41305
[34] 王强,奎深:压电层增强柱的颤振和屈曲能力。国际固体结构杂志。39(16), 4167-4180 (2002) ·Zbl 1006.74509号 ·doi:10.1016/S0020-7683(02)00334-7
[35] 王毅,王忠,祖磊:具有压电层的粘弹性矩形板在跟随力作用下的稳定性。架构(architecture)。申请。机械。83(4), 495-507 (2012) ·Zbl 1293.74132号 ·doi:10.1007/s00419-012-0698-1
[36] dell’Isola F.,Vidoli S.:压电桁架梁的连续建模:振动阻尼的应用。架构(architecture)。申请。机械。68(1), 1-19 (1998) ·Zbl 0908.73067号 ·doi:10.1007/s004190050142
[37] dell’Isola F.、Henneke E.、Porfiri M.:互联PZT致动器以阻尼机械振动的电气网络合成。国际应用杂志。电动发电机。14(1), 417-424 (2001)
[38] Andreaus,U.,dell’Isola,F.,Porfiri,M.:使用压电传感器和无源电路的多模态振动控制。摘自:电磁力学研讨会,第307-317页(2003)
[39] Germain P.:连续体力学中的虚幂方法。第二部分微观结构。J.应用。数学。25(3), 556-575 (1973) ·Zbl 0273.73061号
[40] Luongo A.,Zulli D.:梁和电缆的数学模型。霍博肯·威利(2013)·doi:10.1002/9781118577554
[41] Luongo,A.,Zulli,D.:横向变形管梁的非线性一维模型。国际非线性力学杂志。(2014). doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2014.03.008·Zbl 1358.70030号
[42] Neff,P.,Ghiba,I.-D.,Madeo,A.,Placidi,L.,Rosi,G.:统一的观点:松弛线性微形态连续体。连续体力学。热量。1-43 (2013)
[43] dell’Isola F.、Madeo A.、Placidi L.:线性平面波传播以及第二梯度3D连续介质中不连续表面的法向透射和反射。Z.Angew。数学。机械。92(1), 52-71 (2011) ·Zbl 1247.74031号 ·doi:10.1002/zamm.201100022
[44] Carcaterra A.,Akay A.:线性保守系统中表观阻尼现象和几乎不可逆能量交换的理论基础。J.声学。《美国社会杂志》第121卷(4期),1971-1982年(2007年)·数字对象标识代码:10.1121/1.2697030
[45] Crandall S.:《机械和机电系统动力学》。Mc Graw Hill图书公司,纽约(1968年)
[46] IEEE:IEEE压电标准-IEEE标准176-1987。电气和电子工程师协会(1987年)
[47] Lanczos C.:线性微分算子。Van Nostrand Reinhold,伦敦(1961年)·Zbl 0111.08305号
[48] Luongo,A.,D'Annibale,F.:阻尼粘弹性平面梁在同时重力和跟随力作用下的分岔分析。国际期刊修订版。物理学。B 26(25),1246015-1-1246015-6(2012)
[49] Luongo,A.,D'Annibale,F.:非线性粘弹性梁在保守和非保守载荷下的双零分岔。国际非线性力学杂志。55, 128-139 (2013)
[50] Kirillov O.,Seyranian A.:内部和外部小阻尼对分布式非保守系统稳定性的影响。J.应用。数学。机械。69(4), 529-552 (2005) ·Zbl 1102.35307号 ·doi:10.1016/j.japmathmech.2005.07.004
[51] 贝克·M:切向壁虎刺的最后一刻。Z.Angew。数学。物理学。3(3), 225-228 (1952) ·兹比尔0046.17703 ·doi:10.1007/BF02008828
[52] Seyranian A.,Mailybaev A.:机械应用的多参数稳定性理论,第13卷。《世界科学》,新加坡(2003年)·Zbl 1047.34063号
[53] Luongo,A.,D'Annibale,F.:关于阻尼对离散和连续循环系统的失稳影响。J.声音振动。333(24), 6723-6741 (2014)
[54] Luongo,A.,D'Annibale,F.:解释齐格勒悖论的范式最小系统。连续体力学。热量。(2014). doi:10.1007/s00161-014-0363-8·Zbl 1341.37054号
[55] D'Annibale,F.,Rosi,G.,Luongo,A.:非保守位置力下压电控制离散机械系统的线性稳定性。麦加尼卡(2014)。doi:10.1007/s11012-014-0037-4·Zbl 1357.70026号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。