基于WSN的悬臂梁结构无线控制系统的设计和初步验证
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-13页 |
| ·课题研究背景及意义 | 第9页 |
| ·结构振动控制发展 | 第9-10页 |
| ·无线传感器网络概述 | 第10-11页 |
| ·无线控制初步进展 | 第11-12页 |
| ·本文的工作内容 | 第12-13页 |
| 2 压电材料及振动控制机理 | 第13-23页 |
| ·压电材料简介 | 第13-14页 |
| ·压电材料的结构振动控制机理 | 第14-16页 |
| ·压电耦合方程 | 第16-19页 |
| ·压电材料的弹性 | 第16页 |
| ·压电材料的介电性 | 第16页 |
| ·压电材料的压电效应和逆压电效应 | 第16-18页 |
| ·压电方程 | 第18-19页 |
| ·压电材料的输出特性实验 | 第19-22页 |
| ·压电双晶片的输出特性实验 | 第19-21页 |
| ·PVDF的输出特性实验 | 第21-22页 |
| ·本章小结 | 第22-23页 |
| 3 结构振动控制原理及系统设计 | 第23-29页 |
| ·振动控制算法介绍 | 第23-25页 |
| ·PID控制算法 | 第25-27页 |
| ·PID控制的定义 | 第25-26页 |
| ·PID控制的参数选取 | 第26-27页 |
| ·本系统应用的控制算法 | 第27页 |
| ·二次型最优控制 | 第27-28页 |
| ·本章小结 | 第28-29页 |
| 4 系统建模仿真 | 第29-37页 |
| ·悬臂梁力学模型的建立 | 第29-33页 |
| ·悬臂梁系统模型 | 第29-30页 |
| ·悬臂梁的传感方程 | 第30-31页 |
| ·悬臂梁的执行方程 | 第31-32页 |
| ·悬臂梁的状态空间方程 | 第32-33页 |
| ·MATLAB仿真 | 第33-36页 |
| ·仿真环境介绍 | 第33页 |
| ·开环系统控制 | 第33-35页 |
| ·闭环系统控制 | 第35-36页 |
| ·本章小结 | 第36-37页 |
| 5 悬臂梁结构无线振动控制系统实验研究 | 第37-63页 |
| ·系统架构介绍 | 第37-38页 |
| ·悬臂梁模型搭建 | 第37-38页 |
| ·实验设备介绍 | 第38页 |
| ·系统的硬件设计 | 第38-41页 |
| ·传感信号调理电路 | 第38-39页 |
| ·A/D模块 | 第39页 |
| ·无线数传模块 | 第39-40页 |
| ·D/A模块 | 第40页 |
| ·控制信号调理电路 | 第40-41页 |
| ·系统的软件设计 | 第41-43页 |
| ·数据采集单元 | 第43-44页 |
| ·系统的实验研究 | 第44-50页 |
| ·扫频实验 | 第44-47页 |
| ·有线控制实验 | 第47-48页 |
| ·无线控制实验 | 第48-50页 |
| ·系统优化研究 | 第50-62页 |
| ·本章小结 | 第62-63页 |
| 结论 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 附录A MSP430单片机采集发送程序 | 第68-70页 |
| 附录B DSP28335芯片接收控制程序 | 第70-72页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
