高速旋转刚柔耦合智能结构的动力学行为、控制与实验研究

本项目瞄准现代机械装备研发中遇到的科学难题，以高速旋转压电柔性梁为研究对象，以对其实施轨迹跟踪和振动控制为目标，在变形位移描述中计及高阶刚柔耦合变形量，研究其高速工况下的动力学行为与控制性态，探索能同时实现轨迹跟踪和振动控制的非线性控制策略，并在我们研发的实验平台上验证所提动力学模型和控制算法的正确性和有效性。本项目采用理论分析、数值计算和实验验证相结合的研究思路，围绕"轨迹跟踪和振动控制"这一核心科学问题开展多学科交叉研究，尝试将压电材料应用于高速旋转柔性梁的控制系统中，揭示高速、高加速工况下压电材料对结构动力学行为和控制性态的影响，并基于非线性动力学模型探索高速轨迹跟踪和振动控制的理论方法和实验技术。研究成果将丰富柔性多体动力学和智能结构的研究内容，促进先进控制理论在柔性多体系统中的应用研究，并为现代机械装备技术的发展和进步提供理论与方法上的前期准备和积累。