半主动减震结构实时控制的试验研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zengbiao2010
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结构半主动减震控制是近年来结构振动控制领域的研究热点。磁流变阻尼器因其可通过改变外加电压很方便地调节阻尼力大小,而成为最实用的半主动控制装置之一。本文基于磁流变阻尼器对结构半主动减震实时控制技术进行了振动台试验研究。本文首先对已有的一些磁流变阻尼器模型对激励频率的鲁棒性进行了评估,发现Dyke模型为鲁棒性最优的模型,认识到Dyke模型中的Bouc-Wen环节存在赘余参数,进而提出了一个标准化的参数模型,并通过试验数据用SQP算法识别出该模型的各参数。试验结构为一个三层钢框架结构模型,振动台台面和各层楼板上安装有加速度传感器,控制装置为磁流变阻尼器。用ERA算法研究了结构系统的识别问题。半主动控制器的设计考虑了地震激励频谱成份对性能品质的影响,基于局部楼层的加速度反馈控制,采用LQG算法求解“理想的”控制力,再通过Bang-Bang决策算法调节磁流变阻尼器的电压以使得阻尼器的阻尼力尽可能接近“理想的”控制力。基于该控制策略,编制了用于试验的离散控制器程序及控制系统的仿真分析程序。试验研究了三种控制策略在三种地震激励水平下的表现,制定了一套评价指标,试验结果表明,与电压恒为0或最大值的两种被动控制相比,半主动控制在各种地震激励水平下均能获得最佳的控制效果,且试验结果与仿真分析结果基本相近,从而验证了本文的半主动控制策略的有效性及所编制的控制系统仿真分析程序的正确性。
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