随机参数智能天线结构形状控制研究

论文摘要

随机参数智能天线结构形状控制是目前天线结构设计与控制研究领域中的重要课题。本文首先建立了智能抛物面天线结构分析模型，建立了含有压电智能桁架结构有限元静力方程，对智能天线背架结构进行有限元分析。在考虑智能天线结构物理参数或作用荷载及控制力分别具有随机性或同时具有随机性的情况下，对结构的位移响应进行分析。在此基础上，构建了基于比例反馈控制的智能结构静念形状控制模型。以控制增益为设计变量，以控制系统能耗最小为目标函数，以人线结构反射面精度、响应可靠性为约束条件，对智能天线结构进行优化设计，并对优化模型中的可靠性约束进行了等价显示化处理。通过八米智能抛物面天线结构数值算例，证明了文中提出的基于概率的随机参数智能天线结构分析模型、优化模型及求解方法的合理性与可行性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 智能结构及其研究背景和意义
• 1.2 智能结构形状控制的研究
• 1.3 压电智能材料特性介绍
• 1.4 智能天线结构形状研究现状及必要性
• 1.5 本文的主要工作内容
• 第二章 智能天线结构有限元模型
• 2.1 智能天线结构的模型
• 2.2 智能桁架结构的有限元分析
• 2.2.1 被动杆单元的有限元分析
• 2.2.2 主动杆单元的有限元分析
• 2.2.3 混和单元的有限元分析
• 第三章 随机参数智能天线结构静力参数分析及响应分析
• 3.1 引言
• 3.2 随机参数智能桁架结构参数分析
• 3.3 随机参数智能桁架结构位移及应力响应分析
• 3.3.1 随机智能结构位移响应的数字特征
• 3.3.2 随机智能结构应力响应的数字特征
• 第四章 智能天线结构形状控制方法与增益优化
• 4.1 智能结构形状控制方法
• 4.2 闭环控制系统增益优化数学模型
• 4.3 天线反射面精度的可靠性分析
• 4.4 可靠性约束的等价显示化处理
• 4.5 可靠性约束等价显示化的优化数学模型
• 第五章 工程算例
• 5.1 智能天线背架结构算例模型
• 5.2 基于概率的智能天线结构响应及反射面精度分析
• 5.3 随机参数智能天线结构控制增益优化
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献