(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211005168.2 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 涂建维　周山　刘浩亮　 (74)专利代理 机构 北京中索 知识产权代理有限 公司 11640 专利代理师 苑晨硕 (51)Int.Cl. F16F 15/02(2006.01) F16F 15/00(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种板格结构的振动控制系统及振动控制 方法 (57)摘要 本发明提供了一种板格结构的振动控制系 统， 包括： 支座、 板格结构和驱动组件； 所述板格 结构固定在所述支座上； 所述板格结构上设置有 传感器； 所述驱动组件包括多对压电控制片， 每 对所述压电控制片数量为两个， 对称设置在所述 板格结构的上下两侧。 本发明的振动控制 系统能 够在板格结构 振动时产生相应的控制弯矩， 从而 产生稳定且显著的振动抑制效果。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115370702 A 2022.11.22 CN 115370702 A 1.一种板格结构的振动控制系统， 其特征在于， 包括： 支座、 板格结构和驱动组件； 所述 板格结构固定在所述支座上； 所述板格结构上设置有传感器； 所述驱动组件包括多对压电 控制片， 每对所述压电控制片数量 为两个， 对称设置在所述板格结构的上 下两侧。 2.根据权利要求1所述的振动控制系统， 其特征在于， 所述驱动控制组件还包括信号控 制器和高压放大器， 所述信号控制 器通过所述传感器获取所述板格结构的振动信号， 并根 据所述振动信号产生控制 信号， 所述控制 信号通过所述高压放大器放大后输入到所述压电 控制片中。 3.根据权利要求1所述的振动控制系统， 其特征在于， 所述压电控制片设置在所述板格 结构振动弯曲变形主 要集中的位置 。 4.根据权利要求1所述的振动控制系统， 其特征在于， 所述传感器数量为多个， 多个所 述传感器均匀设置在所述板格结构上。 5.一种如权利要求1 ‑4所述的振动控制系统的振动控制方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 根据结构参数建立待控板格结构的有限元模型， 计算其振动前几阶模态的固有频率和 振幅较大的位置， 并将多对所述压电控制片分别设置在这些位置； 根据待控板格结构实际振动方向， 确定各所述压电控制片所输入控制信号的正负方 向； 根据结构振动弯曲幅度及所述压电控制片的等效弯矩模型， 确定各压电控制 片所输入 控制信号的幅值大小， 并将控制信号输入压电控制片中。 6.根据权利要求5所述的振动控制方法， 其特征在于， 所述压电控制片的等效弯矩模型 构建方法如下： 建立压电控制片的线弹性本构方程； 建立压电控制片x方向和z方向的正应 变表达式和正应力表达式； 建立压电控制片在电压U下 所产生的x方向与z方向上的正应 变表达式； 根据上述表达式建立压电控制片的控制力方程； 根据所述控制力方程建立压电控制片的等效弯 矩模型。 7.根据权利要求6所述的振动控制方法， 其特征在于， 所述压电控制片的线弹性本构方 程为： 其中， a为压电控制片沿x方向的长度尺寸， b为压电控制片沿y方向的长度尺寸， h为压 电控制片的厚度， H为待控板格结构的板厚， L为对称设置的两个压电控制片的中性轴位置， sijE表示压电控制片应变方向为i、 应力方向为j时的柔度系数， dij表示压电控制片电场方向 为i、 电场作用下的应变方向为j时的压电应变系数， 且1、 2、 3 分别表示拉伸应变方向x、 y、 z，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115370702 A 24、 5、 6分别表示剪切应变方向yx、 xz、 zy， Ex表示x方向的电场强度； γ、 σ、 τ分别代表压电控 制片的切应 变、 正应力和 切应力； ε代 表压电控制片的正应 变。 8.根据权利要求7所述的振动控制方法， 其特征在于， 所述压电控制 片x方向和z方向的 正应变表达式分别为： 优选的， 所述压电控制片在x方向和z方向上的正应力表达式分别为： 其中， Q表示柔度系数矩阵的逆矩阵； 优选的， 压电控制片的柔度矩阵为： 其中， ν代表压电控制片的泊松比， Efz表示压电控制片z 方向的弹性模 量， Efx表示压电控 制片x方向的弹性模量； 优选的， 所述压电控制片在电压U下 所产生的x方向与z方向上的正应 变为： 优选的， 所述压电控制片提供的控制力为： 优选的， 所述压电控制片的等效弯 矩模型为： 9.一种终端， 其特征在于， 所述装置包括处理器、 存储器及通信总线； 所述通信总线用 于实现处理器和存储器之 间的连接通信； 所述处理器用于执行存储器中存储的一个 或者多 个计算机程序， 以实现如权利要求5 ‑8中任一项所述的振动控制方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有一个或者 多个计算机程序， 所述一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行， 以实现如 权利要求5 ‑8中任一项所述的振动控制方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115370702 A 3