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相似文献
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1.
结构的半主动控制装置是国际上研究的一个热点.磁流变式调谐液柱阻尼器(MR-TLCD)是一种新型的减振驱动器.文中提出了抑制结构水平振动的MR-TLCD模型,建立了MR-TLCD与结构相互作用的运动方程.在经典线性最优控制(COC)和瞬时最优控制(IOC)算法的基础上,研究了Clipped-optimal半主动控制策略的减振效果,并与被动控制的减振效果进行了对比.结果表明:磁流变式调谐液柱阻尼器的半主动控制能够有效地减小结构的地震反应,且优于被动控制.  相似文献   

2.
高阶单步法控制MR智能隔震系统的试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
高阶单步法已成功地应用于结构非线性分析及考虑时滞的主动控制等,显示了它的稳定、精度高和计算迅速等特点。磁流变阻尼器是一种性能优良的智能阻尼器,它具有阻尼力可调范围宽、响应迅速且所需能量很少的特点。本文将磁流变(MR)阻尼器与普通橡胶隔震支座相结合,采用高阶单步算法和两种控制策略对结构进行振动控制。数值模拟分析与振动台试验结果表明:由MR阻尼器提供可调阻尼力的智能隔震控制系统能有效克服被动隔震最优控制频带窄的缺点,对较宽频域范围不同大小的地震激励均能提供最优控制。同时也表明该控制算法是一种能用于结构实际控制的变阻尼有效算法。  相似文献   

3.
结构磁流变阻尼半主动控制的改进算法与仿真分析   总被引:19,自引:0,他引:19  
基于线性二次型最优控制理论,结合磁流变阻尼器装置的出力特点,提出了结构磁流变阻尼半主动控制的两种改进算法:以速度负反馈渐进逼近主动最优的界限滑动半主动控制算法和基于结构响应状态组合反馈的界限开关半主动控制算法。首先给出了采用磁流变阻尼器装置控制结构振动的系统框图,然后结合一个三层Benchmark模型,仿真分析其在多种地震输入工况下,LQR、磁流变阻尼两种半自动和两种被动控制下的控制效果,最后给出了Benchmark评价指标。  相似文献   

4.
磁流变智能基础隔震系统研究   总被引:5,自引:3,他引:2  
本文将磁流变(MR)阻尼器与普通橡胶隔震支座相结合,组成智能基础隔震系统应用到结构控制中。在详细介绍了系统的各部分与整体运行情况后,采用LQR经典线性最优控制算法对结构进行了振动台试验研究。试验结果表明,由MR阻尼器提供可调阻尼力的智能隔震控制系统,能有效克服被动隔震最优控制频带窄的缺点,对较宽频域范围地震激励能进行有效的振动控制。其相对一般被动隔震装置,能同时减小上部结构加速度和隔震层位移.  相似文献   

5.
磁流变阻尼器对高层建筑风振反应的半主动控制   总被引:21,自引:3,他引:21  
本文探讨了磁流变阻尼器在高层建筑风振控制中的应用,在经典线性最优控制理论的基础上,根据磁流变阻尼器的特点,提出了一种新型的半主动控制策略,应有该方法对一40层的钢结构的风振反应进行了计算机模拟,结果表明,采用磁流变阻尼器对高层建筑进行半主动控制的能够有效减小结构的风振反应。  相似文献   

6.
磁流变式调谐液柱阻尼器抑制结构   总被引:1,自引:1,他引:0  
磁流变式调谐液柱阻尼器(MR-TLCD)是由调谐液柱阻尼器(TLCD)和磁流变液阻尼器(MRD)组成的新型半主动控制装置.依据Lagrange方程建立了MR-TLCD与单自由结构耦合运动方程,基于线性二次型经典控制计算出最优主动控制力,采用Bang-Bang、离复位以及限界Hrovat最优控制三种算法来实现半主动控制策略,以Nonhfidge地震动为例在Maflab/Simulink模块下进行了仿真计算.结果表明三种半主动控制策略中离复位控制最优,限界Harvot,Bang-Bang次之,且都优于被动控制效果.相对位移控制效果好于相对加速度,均方根值效果好于峰值效果.但MR-TLCD抑制结构受到此类特征周期地震作用时有放大加速度峰值可能.  相似文献   

7.
本文提出一种新的航电设备减振控制策略,采用半主动磁流变阻尼器与小阻尼柔性橡胶支座来取代目前采用高阻尼刚性橡胶支座的方法,以降低对航电设备的耐振要求,增强飞机飞行的安全性。本文建立了航电设备减振控制的两自由度刚体平-扭耦联模型,荷载激励考虑了基底平动与转动加速度。磁流变阻尼器的半主动控制算法选用限幅最优控制算法,主控制器为H2/LQG控制器,并采用一种加速度反馈的控制策略。针对目前的被动控制方案,本文研究了支座阻尼对减振控制效果的影响。为了得到最优的半主动控制效果,本文对控制器的权矩阵进行了参数优化分析。文中针对一系列工况详细比较了本文所提出的半主动控制策略与目前被动控制策略的减振控制效果。仿真分析结果表明,磁流变阻尼器可以非常有效地减小航电设备的动力反应,新的减振控制策略远优于现有的被动控制方案。  相似文献   

8.
基于磁流变阻尼器的层间隔震结构半主动控制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种层间隔震结构的半主动控制模型,建立了其振动控制方程,采用磁流变阻尼器作为控制器来施加控制力,通过编制计算机程序进行仿真分析。研究表明,对层间隔震结构进行半主动控制是有效的,结构的隔震层相对位移和顶层位移反应大大降低,进行半主动控制可以达到与主动控制相接近的控制效果;隔震层阻尼、隔震度和隔震层位置对层间隔震结构的控制有明显影响。  相似文献   

9.
磁流变阻尼器作为一种比较典型的半主动控制元件,具有构造简单、响应速度快、耐久性好、阻尼力大且连续可调等优点。即使地震中能源中断,磁流变阻尼器仍可以作为被动耗能装置继续工作发挥作用,可靠性高。设计合理有效的磁流变阻尼器半主动控制方法,对于整体结构的减震效果尤其重要。提出一种改进的磁流变阻尼器的半主动控制策略-改进的Bang-Bang控制策略,对装有磁流变阻尼器的减震控制3层框架结构进行了一系列的实时混合模拟试验,对多种半主动控制方法下的振动控制效果进行试验分析。试验结果表明:磁流变阻尼器对框架结构的减震效果显著,并验证了提出的磁流变阻尼器半主动控制策略的有效性。  相似文献   

10.
半主动磁流变阻尼控制结构的地震反应分析   总被引:35,自引:6,他引:29  
本文对磁流变阻尼器的性能及恢复力模型进行了介绍,并对其参数进行了设计,提出了基于现代最优控制理论的半主动控制方法.计算实例分析结果表明,采用磁流变阻尼器对结构进行半主动控制能够有效地减小结构的地震反应.  相似文献   

11.
基于市场机制结构控制策略的研究和应用进展   总被引:5,自引:0,他引:5  
半主动控制装置以其廉价、耗能低及控制稳定性好的优势成为目前结构控制领域的研究热点,由此势必产生具有大量半主动控制装置形成的复杂的结构控制系统,但足对于由大量半主动控制装置组成的结构控制系统,其形式非常复杂。相比于传统的集中式控制策略,分布式控制策略更适应此类复杂系统的控制要求。而基于市场机制的控制策略(Market-basedControl,简称MBC)属于分布式控制策略,它利用市场来模拟复杂的控制系统,用销售商和消费者来代替控制器和能源输出,从而将整个控制系统离散化,利用自由市场经济对有限资源合理分配的特点,对结构的振动实施高效的控制。介绍了分布式控制的概念,回顾了基于市场控制理论的发展过程,重点介绍丁其在土木工程领域的应用,存在的问题及未来发展方向。  相似文献   

12.
Considerable effort has been devoted to develop passive and active methods for reducing structural response under seismic excitations. Passive control approaches have already found application in practice. Active control methods, on the other hand, are being vigorously examined for application to civil structures. This paper investigates the application of active and semi-active control schemes to structures subjected to seismic excitations, and it focuses on the use of the sliding-mode control approach for the development of the control algorithms. The possibility of control redundancy with respect to the number of sliding constraints is taken into account in the controller design. Several sets of numerical results are obtained for a realistic 10-storey shear building, subjected to earthquake-induced ground motions and controlled by active or semi-active control schemes. It is observed that both active and semi-active control schemes can be used to reduce the dynamic response. Active control performs very effectively in reducing the structural response, but the required control force values can be quite large to limit its practical application in the case of large and massive buildings. Active regulation of linear viscous dampers was found unnecessary for this type of structural system, as it did not induce any significantly more reduction in the response than the dampers acting passively. On the other hand, it is shown that active regulation of stiffness can be used with advantage to reduce the response. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

13.
结构控制技术在桥梁工程中的应用综述   总被引:1,自引:0,他引:1  
就桥梁结构的被动控制和主动控制以及控制算法等三方面,系统综述了桥梁工程中振动控制技术的应用现状与进展,总结了桥梁结构主、被动控制所取得的一些研究成果和结论,同时,指出目前研究工作中存在的尚待进一步完善的问题,提出了今后的研究方向。  相似文献   

14.
In a real-time hybrid simulation, a transfer system is used to enforce the interface interaction between computational and physical substructures. A model-based, multilayer nonlinear control system is developed to accommodate extensive performance variations and uncertainties in a physical substructure. The aim of this work is to extend the application of real-time hybrid simulation to investigating failure, nonlinearity, and nonstationary behavior. This Self-tuning Robust Control System (SRCSys) consists of two layers: robustness and adaptation. The robustness layer synthesizes a nonlinear control law such that the closed-loop dynamics perform as intended under a broad range of parametric and nonparametric uncertainties. Sliding mode control is employed as the control scheme in this layer. Then, the adaptation layer reduces uncertainties at run time through slow and controlled learning of the control plant. The tracking performance of the SRCSys is evaluated in two experiments that have highly uncertain physical specimens.  相似文献   

15.
Base isolated structures have been found to be at risk in near-fault regions as a result of long period pulses that may exist in near-source ground motions.Various control strategies,including passive,active and semi-active control systems,have been investigated to overcome this problem.This study focuses on the development of a semi-active control algorithm based on several performance levels anticipated from an isolated building during different levels of ground shaking corresponding to various earthquake hazard levels.The proposed performance-based algorithm is based on a modified version of the well-known semi-active skyhook control algorithm.The proposed control algorithm changes the control gain depending on the level of shaking imposed on the structure.The proposed control system has been evaluated using a series of analyses performed on a base isolated benchmark building subjected to seven pairs of scaled ground motion records.Simulation results show that the newly proposed algorithm is effective in improving the structural and nonstructural performance of the building for selected earthquakes.  相似文献   

16.
分散控制与集中控制策略相比可以提高结构控制系统的可靠性。文中将分散控制和滑移模态控制算法原理相结合,导出分散滑移模态控制(decentralized sliding mode control,DSMC)算法并应用于高层结构振动控制中。该方法是将结构分解为若干个子结构,分别进行滑移模态控制。文中以某20层钢结构Benchmark模型为例,分别进行3个子结构与4个子结构的分散控制数值计算,与线性二次型最优控制(Linear quadratic optimal control,LQR)效果相比,DSMC算法可以有效地抑制结构位移和加速度反应。  相似文献   

17.
Sine sweep and earthquake excitation tests have been performed on a one-story spatial steel frame building equipped with two identical semi-active assemblies described and fully characterized in a companion paper. The tests allowed identifying and validating simple mathematical models of the building in its passive configurations as well as in semi-active operation according to an energy storing and suddenly dissipating algorithm. In order to eliminate or at least attenuate the detrimental effects of control delays due to adopted software, electronic apparatus and mechanical inertia of variable dampers' moving parts, a simple ‘sine-fit’ prediction method was conceived, evaluated and adopted in subsequent tests. It is shown that, with adequate anticipation of device operation, the selected control algorithm produces a satisfactory reduction of building response compared to that obtained in passive configurations, with overall system efficiency practically independent of the earthquake input and related only to the properties of the semi-active assembly. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.  相似文献   

18.
探讨了开关型半主动控制算法的研究现状,基于单步状态预测控制律,提出了针对高层建筑多自由度结构体系AVS/D(主动变刚度阻尼)多振型开关控制律。通过算例仿真分析与其它开关控制律作了比较,结果表明这种开关控制律是可行的、有效的。特别是在多自由度结构体系振动过程中有多个振型同时在受控结构的反应中起主要作用时,本文提出的开关控制律比其它振型开关控制律有更好的控制效果。  相似文献   

19.
In this paper,the characteristics of forces in active control systems connected to adjacent levels of a building are analyzed.The following characteristics are observed:(1) active control can provide signifi cantly superior supplemental damping to a building,but causes a small frequency shift;(2) the linear quadratic regulator(LQR)-based control force is composed of an elastic restoring force component and a damping force component,where the damping force is almost identical to the total control force,howev...  相似文献   

20.
双向偏心结构扭转耦联地震反应的序列最优控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文分析了不对称建筑结构平移-扭转耦联振动的动力特性及地震作用下的响应;根据地震动输入结构的过程,推导出一种更为一般的最优控制算法,所获得的控制力表达式同时包括地震响应和地震激励。通过对一非规则四层框架结构的扭转耦联地震反应控制分析表明,该算法不仅能有效地控制结构的平移地震反应,而且更有效地抑制结构的扭转耦联地震反应。  相似文献   

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