Page 283 - 《振动工程学报》2025年第11期

第 11 期 欧阳珊，等：考虑压电智能结构内部正反馈的改进 Youla-Kučera 参数化前馈鲁棒自适应振动主动控制 2741

原始扰动 相关研究工作依然存在一些不足。例如，基于离线
PAA
PAA-1 PAA-2 IPAA
100 辨识的模型在不确定环境中的适应性较低，PAA 算
100
80 法的计算量较大，会影响多输入多输出系统的实时性。
90
60
幅值 / dB 40 80 13 14 参考文献：
20
0
[1] 朱宇文，王浩宇，孙恒达，等. 航空航天用智能纤维与制
−20
0 10 20 30 40 50 品 [J]. 科学通报，2025，70（17）：2750-2762.
频率 / Hz
(a) 1阶信号附加白噪声信号作为扰动信号 ZHU Yuwen， WANG Haoyu， SUN Hengda， et al. Smart
(a) First-order signal with white noise as the disturbance signal fibers and products for aerospace applications[J]. Chinese
Science Bulletin，2025，70（17）：2750-2762.
100
[2] WANG W J，XIANG Y，YU J F，et al. Development and
80 80
prospect of smart materials and structures for aerospace sens-
60
幅值 / dB 40 [3] ing systems and applications[J]. Sensors，2023，23（3）：1545.
MOUTSOPOULOU A，PETOUSIS M，VIDAKIS N，et al.
20
0 Piezoelectric actuators in smart engineering structures using
robust control[J]. Materials，2024，17（10）：2357.
−20 [4] LIU T，SUN X R，ZHENG J D，et al. Multi-patch isogeo-
0 10 20 30 40 50 60 70 80
频率 / Hz metric analysis for smart plates with distributed piezoelectric
(b) 2阶信号附加白噪声信号作为扰动信号 patches[J]. Thin-Walled Structures，2025，209：112937.
(b) Second-order signal with white noise as the disturbance signal
[5] GAO Z Y， XU T X， YU R C， et al. Piezoelectric-based
100 100 smart structures for aero-engine blade： piezoelectric layout
80 optimization and vibration suppression tests[J]. Aerospace
90 80 Science and Technology，2024，153：109455.
60
幅值 / dB 40 80 13 14 [6] KANEEZ H， PALACZ M. Advancements in mathematical
modeling and design configurations of piezoelectric energy
20
harvesters：a comprehensive review[J]. Journal of Microme-
0
−20 chanics and Microengineering，2025，35（3）：033001.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 [7] LI J，ZHANG L Y，LI S Q，et al. Active disturbance rejec-
频率 / Hz
(c) 多频信号附加白噪声信号作为扰动信号 tion control for piezoelectric smart structures： a review[J].
(c) Multi-frequency signal with white noise as the disturbance signal Machines，2023，11（2）：174.

图 13 附加白噪声信号扰动下 4 种 PAA 算法的控制效果频谱图 [8] KANCHAN M，SANTHYA M，BHAT R，et al. Applica-
Fig. 13 Spectrum diagram of control performance of four PAA tion of modeling and control approaches of piezoelectric actua-
algorithms under disturbance with white noise tors：a review[J]. Technologies，2023，11（6）：155.
[9] GHEIBOLLAHI H，TEHRANI M M，NAJAFI A. Improv-
4 结 论 ing ride comfort approach by fuzzy and genetic-based PID
controller in active seat suspension[J]. International Journal of
为解决压电智能结构内部存在的振动正反馈问 Automation and Control，2024，18（2）：184-213.
题，本文提出了一种基于 Youla-Kučera 参数化的前馈 [10] GONG F，NIE S L，JI H，et al. Pipeline vibration control
using magnetorheological damping clamps under fuzzy-PID
鲁棒自适应振动控制方法。通过引入历史时刻信息
control algorithm[J]. Micromachines，2022，13（4）：531.
和误差阈值来改进 PAA 算法，避免传统 PAA 因过度
[11] LIANG Y J， LU Y J， GAO D X， et al. Applications of
调节系数而出现的不平稳现象。为了精确估计 ARMA approximate optimal control to nonlinear systems of tracked
模型参数，在上述改进的基础上，提出了将 AR 部分 vehicle suspensions[J]. International Journal of Computational
和 MA 部分参数分开辨识的分段 IPAA 算法。通过 Intelligence Systems，2021，14（1）：174.
实时控制试验，在不同工况下验证了改进 PAA 算法 [12] SAEED M U， SUN Z Y， ELIAS S. Semi-active vibration
振动主动控制的有效性。 control of building structure by self tuned brain emotional
learning based intelligent controller[J]. Journal of Building
本文设计的基于 Youla-Kučera 参数化的前馈鲁
Engineering，2022，46：103664.
棒自适应振动控制系统可以为压电智能结构振动主
[13] 冯正甫，李永恒，许议，等. 基于自适应模糊控制算法的
动控制提供参考技术方案，改进的 PAA 算法对复杂 船用内燃机振动控制研究 [J]. 珠江水运，2024（15）：41-43.
工况下的振动主动控制问题也具有借鉴意义。然而， [14] LU Q F，WANG P，LIU C C. An analytical and experimen-