随着工业领域对材料各项性能要求的提高,高强度、强耐用性的加筋板结构的应用也愈发广泛。但是当加筋板结构受到外力扰动时,会产生振动,并带来一系列不利影响,因此对其振动进行控制变得十分必要。而目前常规的加筋板振动控制系统控制过程进入稳态的时间较长,且存在较明显的抖振现象;此外,控制系统中用于测量振动的压电传感片易出现故障,直接影响控制效果,甚至导致控制失效。针对上述问题,文章以加筋板作为研究对象,利用基于改进趋近律的滑模变结构控制算法对其振动进行控制。然后,利用多特征融合和改进SVM方法对压电传感片进行故障诊断。最后,制定相应的容错控制策略,设计基于观测器的振动容错控制系统,实现传感器故障下的加筋板振动控制。论文主要内容如下:首先,结合压电材料特性,建立压电加筋板振动系统的动力学模型,并利用有限元分析法、扫频实验法分别对建立的加筋板三维模型和搭建的加筋板实物进行模态分析,获取了各阶的模态参数及模态响应位置。其次,对滑模变结构控制器中的传统趋近律进行了改进,并证明了改进算法的收敛性;设计加筋板振动控制仿真系统,仿真结果验证了改进算法的可行性和优越性;并搭建加筋板振动控制实验平台进行实验验证,实验结果表明改进算法的控制器可使振动响应电压幅值下降51.4%,优于传统未改进算法的控制效果。然后,针对振动控制系统中压电传感片常见的破裂和脱胶故障,设计实验提取其多组振动响应信号的SVD值和Hilbert边际谱特征,并利用PSO优化的SVM算法分别对SVD值和Hilbert边际谱特征以及融合特征进行故障识别,结果表明融合特征下的故障识别准确率可达95%。同时,该实验在不同强度噪声干扰下进行多次验证,结果均显示融合特征下的故障识别效果优于单一特征。最后,制定压电传感片故障下的振动容错控制策略,设计基于观测器的加筋板振动容错控制系统,根据响应信号对故障方程进行观测,进而估计正常信号,再利用改进的滑模控制算法对加筋板进行振动控制。设计仿真系统验证了其可行性,并搭建加筋板容错振动控制实验平台进行实验,实验结果表明,在压电传感片故障下依然达到了 51.3%的振动控制效果,实现了传感片故障下的加筋板振动容错控制。图[72]表[8]参[85]