基于液压技术的振动控制仿真研究

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结构振动控制是提高结构抗震能力的有效途径,它通过在结构上安装控制装置,由控制装置与结构共同抵御地震动等动力荷载,保证结构的动力响应限定在预定的设计范围内。结构控制方法一般分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制等。振动控制装置大量采用了液压元件及液压技术来实现,比如:粘滞流体阻尼器的被动控制;半主动粘滞流体阻尼器的半主动控制、电液伺服作动器的主动控制,等等。本文讨论了振动控制系统仿真的一系列问题,包括:振动控制系统动力学方程的建立及求解、振动控制的流程及算法、MATLAB程序仿真及Simulink仿真方法的运用等等。以一连续梁桥为计算模型,对该桥梁提出了主动控制电液伺服作动器的设计方案、确定了作动器的主要参数及相关液压元件的选择,利用神经网络建立了作动器的逆向模型,成功地解决了作动器的逆向模型建立难的问题。在建立被动、主动、半主动控制系统Simulink仿真模型的基础上,对桥梁的粘滞流体阻尼器以及电液伺服作动器控制系统作了仿真分析,仿真结果表明:主动控制下,桥梁的位移、速度、加速度反应都得到了有效控制;而粘滞流体阻尼器的被动控制,只要合理设置阻尼器的安装位置,对桥梁位移反应都能达到较好的控制。
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