摘要：振动作为一种自然现象，在很多方面有着消极的影响。振动控制算法作为系统的核心，需要具有结构简单，容易实现和控制效果优异的特点。因此本文结合理论分析、系统仿真和实验验证，针对四面固定的薄板结构的振动主动控制系统进行设计与研究。

第一，了解惯性作动器的工作原理及其发展现状，介绍振动主动控制的基本定义，引入PID控制算法，深入浅出的阐明其基本原理，分析其重要组成部分的特性。 第二，针对惯性作动器着重研究它的动态特性，基于MATLAB中的Simulink搭建出惯性作动器-固支板的状态空间模型，并在此基础上采用PID反馈控制，研究其振动响应。最后搭建出固支板振动实验平台，其外部扰动由激振器来提供，使用加速度传感器来对振动信号进行采集，再用功率放大器放大采集到的信号，传到采集卡中最后将电压模拟信号转变成数字信号输入。随后经过所设计的PID控制器产生控制量,继而产生实际的电压信号，再通过功率放大器，最终驱动惯性作动器对外部激励干扰产生抑制作用。实验结果表明，惯性作动器能够有效抑制薄板的振动，PID反馈控制策略能起到很好的控制效果。

本论文具有一定的现实意义，因为实验对象为现实中常见的振动现象，同样适用于对现实普遍的振动信号。

关键词：惯性作动器；振动主动控制；PID控制；惯性作动器；MATLAB仿真

目  录

摘  要

Abstract

1.绪论-1

1.1课题研究的背景-1

1.2振动主动控制研究的现状及常用方法-1

1.2.1振动主动控制概况-1

1.2.2常用的主动控制方法-2

1.2.3 PID控制-3

1.3研究的主要内容-3

2.实验平台简介-5

2.1 硬件介绍-5

2.2软件介绍-12

3.惯性作动器-固支板系统振动分析-12

3.1惯性作动器动态特性分析-13

3.2建立惯性作动器-固支板状态空间模型-16

4.振动控制系统设计-20

4.1PID控制算法-20

4.2PID控制仿真-21

4.2.1PID参数整定-21

4.2.2仿真结果-22

4.3实验验证-23

4.3.1实验参数设定-24

4.3.2实验环境设定-25

4.3.3实验过程与结果分析-27

5.结论与展望-30

5.1全文总结-30

5.2研究展望-30

致 谢-32

参考文献-33