主动结构振动控制算法综述

系统介绍了结构振动主动控制常用的七种算法,包手龙典线最优控制,极点地,时最优控制,狡模态控制,Ｈ∞状态反馈控制,滑动模态控制及最优多项式控制。     

土建结构振动控制研究进展

介绍了结构控制研究的任务,主要的减振装置,结构的主动控制和被动控制,结构的开环和闭环控制及其相应的算法;对土建结构控制研究的进展进行了综述,并列举了土建结构振动控制工程应用实例;对土建控制研究的内容,研究方法和研究队伍等提出了建议。     

变刚度半主动结构振动控制的试验研究

本文成功地完成了五层框架的变刚度半主动结构振动控制的模拟地震振动试验,这不仅是我国的第一个变刚度半主动结构振动控制的试验,在国际上也是少数几例之一。本文介绍了试验系统的构成,试验内容,试验结果的分析及试验结论等。     

结构振动控制的半主动磁流变质量驱动器(MR-AMD)

本文首先提出了一种新型的半主动磁流变质量驱动器（MR－AMD），该装置用磁流变驱动器替代AMD的液压驱动系统；其次采用所提出的半主动控制算法仿真分析了MR－AMD用于结构振动控制的有效性；第三，比较了半主动质量驱动器（MR－AMD）、调谐质量阻尼器（TMD）及主动质量驱动器（AMD）对同一模型结构的控制效果。分析结果表明，MR－AMD作为一种半主动质量驱动器有效地降低了结构的反应，其控制效果虽然不如具有相同质量块参数的AMD但却优于TMD，且同AMD一样具有较宽的有效频带范围。     

结构主动控制AMD系统分析及其优化设计

本文分析屯ＡＭＤ系统工作机理，提出ＡＭＤ系统对结构的作用力Ｕ与作动器输出力Ｐ加以区别的概念，根据Ｐ与Ｕ的关系，并以作动力Ｐ所作功，即外部输入能量最小，建立了ＡＭＤ系统的优化设计方法。     

无能源磁摩擦控制装置性能试验研究

本文提出了一种智能型无能源磁摩擦控制装置的设计思想，制作了无能源磁摩擦控制装置模型－永磁铁摩擦耗能装置模型。通过该装置的性能试验研究，获得了无能源磁摩擦控制装置的滞回性能曲线。由于可通过改变有效磁极面积使摩擦力由恒定转为连续可变，即该装置的摩擦力随位移的变化可连续、可逆、迅速地改变，因此该装置具有明显的自适应性。     

海洋平台结构振动的AMD主动控制参数优化分析

本文针对海洋平台结构的冰激振动和地震反应控制问题，提出了采用AMD主动控制的控制策略，结合JZ20－2MUQ平台结构进行了AMD控制系统的硬参数和软参数的优化分析，并就相应于最优参数下的AMD控制海洋平台结构冰激振动和地震反应的几种代表性工况进行了时程分析，得到了一些定性和定量的结论，为实际工程的控制设计提供了基础。本文提出的AMD主动控制方法对类似的海洋平台结构的控制问题也有参考价值。     

基于预测控制的结构振动半主动控制研究

建立了半主动控制系统的理论模型，分析了半主动控制机理，并结合现代控制理论，将预测控制应用于结构半主动控制中，提出了在线预测控制算法，建立了预测模型，并成功的解决了时滞问题，最后作了计算机仿真分析，证明该系统有较好的控制效果。将预测控制思想应用于结构半主动控制中，为结构控制注入了新的思路，通过研究及仿真分析也说明了这种思想是可行的并且具有很大的发展前途。     

浅谈大跨度空间结构相关振动控制

半个世纪以来,土木工程结构越发趋于大型化、复杂化,逐渐向高层、大跨度等方向发展,大型复杂结构逐渐显示出了巨大的应用前景,成为国内外发展最快的建筑结构类型之一。由于大跨度空间结构在建筑结构中应用越来越多,而其振动控制相对滞后,因此,振动控制在大跨度空间结构中的研究及应用就显得尤为迫切。本文阐述了大跨度空间结构振动控制的研究现状,并提出了一些有待进一步研究的问题。     

Semiactive variable stiffness control for parametric vibration of cables

In this paper, a semiactive variable stiffness （SVS） device is used to decrease cable oscillations caused by parametric excitation, and the equation of motion of the parametric vibration of the cable with this SVS device is presented. The ON/OFF control algorithm is used to operate the SVS control device. The vibration response of the cable with the SVS device is numerically studied for a variety of additional stiffness combinations in both the frequency and time domains and for both parametric and classical resonance vibration conditions. The numerical studies further consider the cable sag effect. From the numerical results, it is shown that the SVS device effectively suppresses the cable resonance vibration response, and as the stiffness of the device increases, the device achieves greater suppression of vibration. Moreover, it was shown that the SVS device increases the critical axial displacement of the excitation under cable parametric vibration conditions.     

结构模型的AMD主动控制试验

本文介绍了作者研究设计的ＡＭＤ装置。采用五层钢框架１：４模型ＡＭＤ系统安装在模型的顶层,采用多种地震动加速度记录在哈尔滨建筑大学力学与结构实验中心的地震模拟振动台上进行了结构的ＡＭＤ主动控制试验。试验结果表明：ＡＭＤ主动控制系统对结构地震反应的控制是非常有效的。     

基于鲁棒线性二次算法的结构振动主动控制

线性二次控制算法在工程中得到了广泛的应用。本文提出了通过振型分解，赋予各阶振型不同权重，优化选择线性二次算法加权矩阵的方法，并采用回路传输恢复技术，设计了运用于土木工程结构主动减振的控制系统。仿真结果表明，本文方法能够有效地抑制高频噪声对输出控制力的影响。     

压电材料智能摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振反应的半主动控制

压电材料是一种新型智能材料。本文将压电材料和被动摩擦阻尼器相结合设计出一种新型智能摩擦阻尼器,并采用基于经典最优控制理论的半主动控制策略对高耸钢塔结构风振反应的控制进行了研究,对国内即将兴建的第一高钢电视塔──合肥翡翠电视塔进行了算例分析。为满足摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振控制的特殊需要、文中还建立了房耸钢塔结构的空间桁架有限元模型和串联多自由度体系模型,并在形成广义控制力作用位置矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。本文研究表明,压电材料智能摩擦阻尼器可以有效地抑制高耸钢塔结构的风振反应。     

Probabilistic approach for active control based on structural energy

This paper presents an active control algorithm using the probability density function of structural energy. It is assumed that structural energy under excitation has a Rayleigh probability distribution. This assumption is based on the fact that the Rayleigh distribution satisfies the condition that the structural energy is always positive and the occurrence probability of minimum energy is zero. The magnitude of the control force is determined by the probability that the structural energy exceeds the specified target critical energy, and the sign of the control force is determined by the Lyapunov controller design method. The proposed control algorithm shows much reduction of peak responses under seismic excitation compared with the LQR controller, and it can consider the control force limit in the controller design. Also, the chattering problem which sometimes occurs in the Lyapunov controller can be avoided. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

结构振动控制的两个理论问题

针对结构振动控制的两个理论问题,提出了自己的见解,阐明了这些理论问题对应用研究及工程实践的指导意义。     

主动变刚度-阻尼系统预测最优控制的理论与试验研究

介绍了一种具有自主知识产权的新型开关控制型半主动控制系统——主动变刚度.阻尼(AVS.D)系统的减振控制机理,建立了AVS.D结构振动控制体系的运动方程。为了合理补偿AVS.D系统实时控制过程中不可避免地存在着的控制时滞,本文提出一种预测最优控制算法,推导了其开关控制律。为了检验AVS.D系统的减震控制效果及预测最优控制算法的有效性,我们设计研制出AVS.D装置,编制了AVS.D系统预测最优控制的实时控制软件,在某单层钢框架模型上进行了AVS.D系统的模拟地震振动台试验,比较了不同控制方式时的减震效果。研究结果表明,本文所提出的预测最优控制算法是非常有效的,可推广应用于所有开关控制型半主动控制系统。AVS.D系统具有反应放大功能,经济可靠、安全有效,可望有较好的工程应用前景。     

结构振动的模糊状态控制法

本文介绍了一种模糊状态控制法,将结构的状态（即反应）进行模糊化,按照某种经验法则对结构反应进行控制。使用这种方法使得振动控制计算简便、控制直接和控制效果显著。     

结构参数非匹配不确定性问题的滑动模态控制

本文针对结构参数非匹配不确定性问题,采用简化滑动模态控制方法．即在滑动面的没计中忽略非匹配不确定性的影响,对一个顶层放置AMD系统的五层弹塑性建筑结构进行了主动控制数值分析．考虑了结构层屈服位移的不确定,数值模拟结果表明,简化方法具有很强的鲁棒性,结构参数相对于期望值的变化幅度为-40％至40%时．简化方法均有很好的控制效果。     

微种群遗传算法优化结构振动控制

本文将微种群遗传算法应用到结构振动控制中，用遗传算法优化控制器，以解决一类用经典线性反馈控制无法解决的半主动控制的优化问题，该方法提出将非线性控制问题线性化，导出了简化过程，然后利用遗传算法求解，它具有利用微种群遗传算法全局寻优，并且对目标函数的性态要求较少的特点，数值算例表明，本文方法是有效的。