зации в Л КС-регуляторе является
взвешенная сумма требуемой и реальной управляющей силы. Эта процедура
позволяет достичь компромисса между взаимнопротиворечивыми
требованиями снижения амплитуды колебаний и энергетических затрат на
контроль.
3.4. Примеры контроля колебаний
В этом параграфе приведены
простейшие примеры контроля колебаний в интеллектуальных структурах.
В первом примере рассматривается изгиб консольной балки, на поверхности
которой установлена пьезоке-рамическая пара датчик/преобразователь. В
следующих примерах рассматриваются более сложные конструкции. В
частности, анализируется контроль колебаний, возникающих при повороте
гибкой балки электродвигателем. Такие движения типичны для
робототехники. Применение системы управления с замкнутым
контуром, использующей пьезо-керамические датчики и
электромеханические преобразователи, значительно увеличивает эффективность
работы электродвигателя.
В следующем примере исследуется
демпфирование колебаний, возникающих при повороте рамы, моделирующей
конструкцию спутниковых солнечных батарей. При повороте таких
структур появляется вибрация, обусловленная изгибными и крутильными
модами колебаний. Крутильные колебания не удается подавить лишь при помощи
управления двигателем. Пьезокерамический регулятор, установленный на
корпусе рамы, увеличивает затухание крутильных колебаний примерно в
10 раз. Таким образом, использование подхода интеллектуальных
структур решает задачу подавления колебаний, чего не удается добиться
при помощи обычных демпферов. Увеличение потребления мощности при этом
оказывается минимальным.
В третьем примере моделируется
демпфирование колебаний спутниковой антенны. В таких структурах легко
возникают колебания большой амплитуды. Использование концепции
интеллектуальных структур и в этом случае является недорогим и
естественным способом борьбы с колебаниями.
В последнем примере рассмотрены
плоские пластины, широко применяемые в панелях фюзеляжа самолетов и
пола автомобилей. С такими колебаниями обычно борются, вводя
дополнительные внутренние или поверхностные демпфирующие слои.
Недостатками демпфирующих слоев из вязкоупругих материалов являются
их вес, зависимость эффективности работы от температуры эксплуатации и
создаваемые ими экологические проблемы. Использование интеллектуальных
структур решает все три проблемы.
Эти примеры демонстрируют
эффективность использования интеллектуальных структур для подавления
колебаний в случаях, когда стандартные демпферы малоэффективны. С
точки зрения теории управле-
