文档介绍：迨盟童目期;基于智能隔震结构模型的控制算法及仿真分析兰州理工大学硕士学位论文垒童堡整旦期;兰焦空运厶丝各;至壁壁昱垣熊鱼盈巫整挂壅坚整蕉奎莲整握埴—羞—堕苟圭盘墨焦堂瞳童—些—名煎;呈派榈竖生竖旦目簧邈耋虽垒圭盎学校代号:学缱垫兰堡号:密级:公开
要摘关键词:智能隔震结构P停豢刂扑惴ǎ合咝远涡透咚箍刂疲恍蛄将主动或半主动控制元件与基础隔震系统结合起来的智能隔震体系,能有效的提高被动隔震结构的整体工作性能。控制算法是智能隔震控制的理论基础,它在很大程度上决定着智能隔震体系得减震效果,因此,建立一个标准的、能够被广泛接受的智能隔震结构模型来比较各种控制算法就具有很大的理论价值和现实意义。为此,美国土木工程师协会、美国大学的湍霞又荽笱У岢隽酥悄芨粽鸾峁笲模型。本文以该P臀Q芯慷韵螅治隽四P偷奶氐悖⒘似湓谒地震激励输入下的运动方程。讨论了经典最优控制算法、线性二次型高斯算法、瞬时最优控制算法和序列最优控制算法的思想和推导过程,并对它们的模型特点进行了分析。利用仿真软件建立智能隔震结构P偷姆抡婺型,提出了线性二次型高斯控制算法和序列最优控制算法在仿真环境中的实现方法。以该抡婺P臀F教ǎ韵咝远涡透咚箍刂扑惴ê托蛄凶钣趴制算法的仿真结果进行了分析,并利用智能隔震结构P偷淖酆掀兰指标对两种算法的控制效率进行了比较和评价。仿真结果表明,无论是哪种控制算法,都可以有效的减小隔震结构的响应,表明智能隔震是一种比被动隔震更为优越的控制策略;对序列最优控制算法和线性二次型高斯算法的控制效果进行横向比较,前者能在更大程度上削减结构的动力响应,而两种算法得到的控制力相差不大,这说明序列最优算法的控制效率更高,显示出一定的优越性。最优控制;仿真
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篙:,鬟、√∞螅篫:作者签名:王名弓主日期:如年多月,日导师签名:,方参ⅰ日期:ⅲ荒阩月二日学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书兰州理工大学本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭⒉槐C芏/
、现代控制理论等学科为基础,以液压自对于土木工程结构而言,传统的抗震、抗风设计主要是依靠结构本身的性能,即强度、冈Ⅱ度、延性及耗能能力来抵抗外界动荷载的作用。这是一种消极被动的抵御方法,存在很多局限性。首先,当结构受到随机性的动力荷载超过设防水准时,按这种方法设计的结构没有自我调节抵御外荷载的能力,从而可能不能满足结构的功能和安全性的要求;其次,结构受到的动力荷载作用与结构本身的特性密切相关,并且不合理的结构安全储备势必造成巨大的浪费。因此,寻求新的合理有效的结构抗震、抗风设计方法成为土木工程结构设计历史发展的必然产物。为了满足结构功能和安全性的要求,避免过大的投资,国内外学者相继将结构振动控制】的概念引入现代结构工程来解决所面对的这些问题。所谓结构振动控制,是指在结构的特定部位配置或嵌入某种装置绺粽鹬ё⒛Σ粱瓢诘,或某种机构缱枘崞鳌⒑哪苤С诺,或某种施加外力的设备缫貉棺鞫鞯,用来改变或调整结构的动力特性,阻隔、抵消外部激励,或耗散已经输入到结构系统中的能量,从而达到合理控制结构动力响应的目的。施加了控制措施的结构可以根据外界荷载的特点,自我调节抵抗荷载的能力,从而实现结构的智能化。可以说,这种新的结构形式不但解决了目前抗震、抗风的不足,也形成了结构由传统的“抗震、抗风”向“控震、控风”方向发展的结构控制体系观念,创造了一种新的抗震、抗风防护体系,达到经济性、安全性与可靠性的平衡。振动控制技术的研究最早始于二十世纪初的机械工程领域,而后逐步发展到航空航天和运输工程。代,日本学者【提出了结构变刚度减震的概念;年代初,我国李立提出了砂层和橡胶层隔震的思想【;年代末美国提出了用叠层橡胶支座隔震】:年,,并基于现代控制理论首次提出了土木工程结构振动控制的概念⋯,开创了结构振动控制研究的新里程。三十多年来,结构控制从控制理论、试验研究、装置开发到工程应用都取得了很多丰硕的成果。动控制技术