Рис. 3.15. Поворачиваемая
балка с приклеенными пьезокерамическими накладками.
Рассматривается тонкая
алюминиевая балка, поворачиваемая электродвигателем, управляемым с
помощью пьезокерамического регулятора. Значительное улучшение рабочих
характеристик достигается за счет точного контроля угла поворота
пьезоэлектрическим датчиком и использования системы подавления
колебаний. Контроль осуществляли при помощи линейно-квадратичного
стабилизатора, описанного в параграфе 3.3.4. Похожая активная балка
описана в работе [6].
Результаты экспериментов
приведены на рис. 3.16. Управление мотором при помощи
пьезокерамического регулятора позволяет снизить необходимое усилие
двигателя, что дает возможность уменьшить его мощность при сохранении
скорости поворота. Использование еще одного регулятора позволяет не
только значительно увеличить демпфирование колебаний (рис. 3.16), но
и улучшить управляемость процессом.
Этот результат неудивителен,
если рассмотреть проблему управляемости. Система с двумя
контролирующими сигналами управляется лучше, чем с одним. В идеальном
случае система управления с обратной связью должна контролировать все
основные гармоники колебаний. Однако и при помощи небольшого количества
пьезокерамических регуляторов можно хорошо контролировать колебания.
Эта мысль иллюстрируется в следующих параграфах.
3.4.3. Поворачиваемая рама
Рассмотрим поворот рамы, имеющей
большую податливость при кручении. Система управления с обратной
связью (замкнутая система управления) значительно улучшает
функциональные характеристики конструкции при таком действии, причем
выигрыш увеличивается по мере
