基于模态坐标表示的含压电片结构横向振动系统方程,采用独立模态法直接针对系统的高阶模型设计控制律,利用劳斯判据证明由所设计的控制器引起的控制溢出可被有效抑制,极大地降低了由于模型降阶引起的误差。同时,对压电柔性悬臂梁的高阶振动模态进行主动控制仿真模拟和实验研究,结果表明施加主动控制后柔性悬臂梁的模态阻尼显著提高,受控悬臂梁的振动得到了快速抑制。仿真计算和实验结果取得了良好的一致性。研究结果表明,利用压电陶瓷作为驱动元件,采用独立模态控制法实现柔性结构的振动抑制是一种高效的振动主动控制方法,在航天航空等领域中具有广阔的应用前景。

采用独立模态控制法对含压电片柔性梁进行了振动主动控制实验研究，实现了压电柔性梁前三阶振动模态的独立控制。由施加控制前、后的系统响应对比分析知，实施主动控制后，柔性结构的模态阻尼得到了很大的改善，振动抑制效果十分显著。同时利用Hamilton原理，推导含压电片柔性梁的动力学微分方程，对压电柔性梁前三阶振动主动控制进行了数值仿真，并将仿真结果与实验结果进行对比分析，两者的吻合性良好。研究结果表明，利用压电陶瓷作为驱动元件，采用独立模态控制法实现柔性结构的振动抑制是一种非常有效的振动主动控制方法，在航空航天等领域中具有广阔的应用前景。