基于 GA 的智能桁架结构振动的模糊控制基于 GA 的智能桁架结构振动的模糊控制 摘要：智能桁架结构在激励荷载的作用下，结构会发生自由振动，在自身阻尼的作用下，结构的振动会逐渐衰减，假如结构的振动位移过大，衰减速度太慢，结构容易发生破坏。为了减小这种破坏作用，本文结合模糊控制理论和遗传算法的特点提出一种基于遗传算法优化模糊控制器的方法，并将其应用到智能桁架中，实现其对智能桁架结构的主动振动控制。 关键词：智能桁架；振动控制；模糊控制器；模糊规则；遗传算法 中图分类号：TU323.4 文献标识码： A 文章编号： 引言： 近年来，大型智能桁架结构在航空航天领域得到越来越多的应用。其模型具有不确定性，模型结构和参数在很大范围内变化，基于精确模型的传统控制理论和现代控制理论都有局限性[1]。模糊控制不依赖于被控系统的精确数学模型，而是通过对系统动态特征的定性认识、直接推理、在线确定或变换控制策略，以达到对复杂的、非线性的、不确定性的被控系统的控制，这种方法容易实现，也更加易于保证其实时性。2025 年，赵国伟等[2]将 PID 和 LQG 成功的应用于大型空间复杂智能桁架结构的振动主动控制上，2025 年，张京军等[3]将模糊控制应用于智能悬臂梁的控制当中。本文基于对智能桁架结构模型的认识与分析，设计出相应的模糊控制器，并采纳遗传算法对其控制规则进行优化，然后通过一实例仿真验证该方法的有效性。 1 智能桁架结构有限元模型 设智能桁架结构中共有个压电主动杆，考虑压电主动杆的机电耦合特性，基于有限元法，建立智能桁架结构的运动方程: （1） 式中，、、分别为质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵、、分别为加速度矢量、速度矢量和位移矢量；是由主动杆的方向余弦组成的向量矩阵；为外部节点力矢量；是维主动杆产生的控制力向量。 为简化结构的仿真模型，对智能桁架结构的动力学模型做模态截断处理,则其独立模态空间的动力学方程及观测方程为： （2） （3） 式中，、、，，为第阶振动的固有频率，为第阶的模态阻尼比，为外界干扰力，为维模态控制力，其中为模态向量矩阵，为对角阵，为第个作动器单位压电作用下产生的控制力，为对角阵，为第个主动杆等效刚度，为模态坐标，为作动电压。 2.模糊控控制器的设计 目前振动控制中常用的模糊控制器多为双输入-单输出的结构形式。本文采纳的也是这种结构模式，其输入输出变量分别为智能桁架的结构位移、速度和对其施加的控制反力。这...
