摘要：振动的情况在生活生产中随处可见，其对于结构的性能、材料的损耗等问题都具有十分重要的影响。传统的结构和振动控制方法逐渐不满足现在的抑制效果，因此如何有效而便捷的抑制振动，减小振动带来的消极影响显得十分有意义。压电智能板结构能够有效进行振动控制，由于安装了传感元件和驱动元件，因此能够同时实现传感和驱动功能，并且材料的可靠性高，机电耦合特性好。同时考虑到这种结构强度大，是多变量耦合的不确定性结构，在实际应用中，对于控制方法要求较高。

本论文以压电材料四面固支板的振动为研究情况，针对四面固支板非线性、强耦合和模型不确定等问题，通过系统辨识的方法拟合出系统的传递函数，在Matlab软件中的simulink仿真环境分别对系统加入PID控制和线性自抗扰控制，观测两种控制方法对压电信号的振动情况的抑制效果，进行相关控制器抑制效果的实验验证。

最终实验结果证明利用线性自抗扰控制器（）跟踪控制的振动抑制效果相对于利用PID控制器跟踪控制的振动抑制效果较好，得出自抗扰控制器控制能力比较优秀，具有较好的鲁棒性的结论。

关键词：四面固支板；振动抑制；线性自抗扰控制；MATLAB；PID控制器； 

目录

摘要

Abstract

1-绪论-1

1.1-课题研究背景及意义-1

1.2-国内外研究现状-2

1.2.1-压电智能结构的振动抑制方法-2

1.2.2-发展及应用-3

1.3-课题研究的主要内容-4

2-压电智能板结构的数学模型-6

2.1-压电元件的工作原理-6

2.2-压电智能板结构的数学模型-7

2.2.1-压电板结构动力学方程的建立-7

2.2.2-系统辨识方法及系统建模-8

3-PID振动控制系统设计-11

3.1-PID控制器原理-11

3.2-PID控制器设计-12

3.3-系统仿真设计及参数调试-12

3.4-仿真结果验证及分析-13

4-自抗扰振动控制系统设计-14

4.1-自抗扰控制原理-14

4.2-二阶线性自抗扰控制器设计-16

4.3-系统仿真设计及参数调试-17

4.4-仿真结果验证及分析-18

4.5-PID控制器与LADRC控制器仿真效果分析-19

5-实物平台实验验证-21

5.1-平台硬件介绍-21

5.1.1-加速度传感器-21

5.1.2-压电陶瓷传感器-23

5.1.3-电压放大器-23

5.1.4-电动式激振器-24

5.2-实验设计-25

5.2.1-系统外界环境参数设定-26

5.2.2-参数设定及实验结果分析-27

6-结论与展望-29

6.1-实验总结-29

6.2-未来展望-29

7-致谢-30

8-参考文献-31