Численное исследование эффективности метода модальных фильтров и метода наблюдателей при реализации модального управления колебаниями упругих систем

Статья посвящена сравнению эффективности двух методов реализации модального управления для активного гашения колебаний распределенных упругих систем: метода модальных фильтров, предполагающего линейное преобразование измеренных и управляющих сигналов, и метода наблюдателей, использующих модель объекта для восстановления вектора состояния по результатам измерений. Для этого численно решается задача (в двух постановках) гашения вынужденных изгибных колебаний тонкой металлической балки на нескольких низших резонансах с помощью пьезоэлектрических сенсоров и актуаторов. Полученные результаты показали бесспорное преимущество метода наблюдателей перед методом модальных фильтров. Проанализированы эффекты передачи сигнала в контуре управления, возникающие в реальных системах, но не принимаемые, как правило, во внимание в численных исследованиях. Установлено, что эти эффекты существенно влияют на эффективность синтезируемых систем управления, поэтому их необходимо учитывать при моделировании.