1、隨著社會的發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車在日常生活中扮演著越來越重要的角色，人們對轎車乘坐的舒適性要求也越來越高。轎車的振動(dòng)特性成為衡量轎車乘坐舒適性的一個(gè)重要標(biāo)志，控制車輛行駛時(shí)的車身板件的振動(dòng)受到業(yè)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。壓電材料作為一種新型的智能材料，以其良好的機(jī)電耦合特性，在結(jié)構(gòu)主動(dòng)振動(dòng)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文圍繞壓電智能結(jié)構(gòu)主動(dòng)減振這一主題，從壓電片的篩選、轎車白車身的動(dòng)力學(xué)建模、優(yōu)化方法的實(shí)現(xiàn)、控制策略的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究等方面對基于

2、壓電陶瓷的轎車頂棚振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。本文的主要內(nèi)容有：
　　 1)通過分析研究國內(nèi)外不同壓電材料特性方面的資料，篩選出壓電陶瓷(PZT)作為傳感器和作動(dòng)器。
　　 2)對壓電材料的電特性和力學(xué)特性作了簡單的介紹，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹了綜合力學(xué)和電學(xué)性能的壓電方程，采用基于模態(tài)坐標(biāo)提取精度準(zhǔn)則的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法(D優(yōu)化準(zhǔn)則法)確定壓電片的粘貼位置。
　　 3)闡明了理論與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的基本過程，研究了

3、二者之間的相互關(guān)系以及各自的特點(diǎn)，并在回顧已有的模態(tài)參數(shù)識別理論的基礎(chǔ)上，討論了三種模態(tài)參數(shù)識別方法的特點(diǎn)。建立了白車身的有限元模型，對該模型進(jìn)行了低階模態(tài)分析，同時(shí)對實(shí)際樣車進(jìn)行了模態(tài)試驗(yàn)，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上驗(yàn)證了有限元模型的正確性。
　　 4)研究了小波變換的基本原理及MALLAT算法，并把小波分析理論和LMS(Least Mean Square，LMS)算法結(jié)合起來提出分解LMS算法(Decomposition LMS，D-

4、LMS)和分解重構(gòu)LMS算法(Decomposition and Reconstruction LMS，DR-LMS)兩種結(jié)構(gòu)形式的小波自適應(yīng)算法，并對兩種算法進(jìn)行了深入的理論研究。
　　 5)根據(jù)隨機(jī)自適應(yīng)控制理論，建立小波自適應(yīng)控制系統(tǒng)，并分別應(yīng)用D-LMS算法和DR-LMS算法設(shè)計(jì)兩種小波自適應(yīng)控制器，給出了兩個(gè)控制器參數(shù)矩陣的自適應(yīng)調(diào)整方程，并利用Simulink平臺對這兩種控制器進(jìn)行仿真研究。
　　 6)研究基

5、于Simulink/Dspace硬件平臺的數(shù)據(jù)采集及控制技術(shù)，設(shè)計(jì)了基于Simulink/Dspace硬件平臺的小波自適應(yīng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件，并將該技術(shù)應(yīng)用到懸臂梁的振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)中，獲得了良好的控制效果。
　　 7)把以上的研究應(yīng)用到了基于智能結(jié)構(gòu)思想的轎車頂棚振動(dòng)主動(dòng)控制中，建立了集執(zhí)行器和傳感器為一體的具有智能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的被控對象，完成了轎車頂棚振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，基于壓電陶瓷的轎車頂棚振動(dòng)主