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1.
对不同控制策略下安装有复合MR(磁流变)阻尼器的模型结构进行了振动台试验研究.在El Centro地震动激励下,基于线性二次高斯(LQG)和广义预测(GP)两种控制算法,针对半主动控制系统、MR阻尼器以恒定电流(-0.5A(Passive-on 1)、0A(Passive-off)、2A(Passive-on 2)的控制系统,以及由半主动控制方式和基础隔震组合而成的混合控制系统,在WINCON/SIMULINK实时控制软件平台下对一个1:4的三层钢框架模型进行了地震模拟振动台试验.试验结果表明:基于复合MR阻尼器的控制系统是有效的,无论是被动控制、半主动控制还是混合控制,都显著降低了模型结构各层的加速度、位移响应;复合MR阻尼器在不通入电流时具有一定的被动控制效果;采用考虑时滞自补偿的广义预测控制效果要好于LQG控制,并且这两种控制策略的都能以较被动控制小的控制力达到较好的控制效果. 相似文献
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SATMD与消能减震相结合的混合控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据模糊控制理论及抗震结构混合控制理论，利用自行设计的模糊控制器对波动调谐质量阻尼器（PTMD）子结构进行调谐控制以实现半自动化，同时在主结构上进行粘弹性阻尼器的优化设置，从而实现结构体系的多模态优化混合控制，最后提出半主动调谐质量阻尼器（SATMD）与消能减震相结合的混合控制实用设计方法。本文对推动结构混合控制理论的发展具有重要意义。 相似文献
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日本结构控制的工程应用 总被引：4，自引：0，他引：4
提出了包括基础隔震系统、质量阻尼系统和其他阻尼器的结构振动控制系统,阐述了结构控制系统在日本的实际工程应用,同时还介绍了于2000年11月召开的第二届日本结构控制学术会议的情况. 相似文献
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本文研究半主动控制系统中磁流变(MR)阻尼器的控制力优化问题,从而提高MR阻尼器的半主动控制效果。文中首先建立了多自由度结构MR阻尼器控制系统的运动方程;然后根据MR阻尼器的出力特性提出了结构控制的半主动控制律,并对控制率中MR阻尼器的最大控制力设计值提出了不同的优化取值方法;最后仿真分析了MR阻尼器的不同最大控制力设计值对不同自由度结构的控制效果。研究表明,当设计值取最优控制力的平均绝对值或均方根值时,MR阻尼器的最大控制力比最优控制力的最大值降低了85%,而控制效果降低不多,可以满足对结构的控制要求;降低最大控制力设计值后,不但可以充分发挥MR阻尼器的出力性能,而且可以缩小MR阻尼器的设计尺寸,便于工程应用。 相似文献
5.
提出了包括基础隔震系统、质量阻尼系统和其他阻尼器的结构振动控制系统，阐述了结构控制系统在日本的实际工程应用，同时还介绍了于２０００年 １１月召开的第二届日本结构控制学术会议的情况。 相似文献
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基于MRF-04K阻尼器的结构减震控制模型试验研究 总被引：8，自引：2，他引：6
本文应用最近研制的MRF—04K阻尼器对一三层钢框架模型结构进行了结构减震控制模拟地震振动台试验研究,分别验证了在不同加速度幅值的三种典型的地震动激励下两种被动控制系统和三种半主动控制系统的有效性。试验结果表明,无论是被动控制系统还是半主动控制系统都能够使模型结构的地震反应得到显著的降低。其中顶层相对位移反应和绝对加速度反应的峰值减小了50％左右。且其均方根值减小了70％左右。同时,半主动控制系统能够充分利用MR阻尼器的性能,能够以较小的控制力实现理想的减震控制效果,从而展现了基于MRF—04K阻尼器的半主动控制系统的工程应用前景。 相似文献
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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
8.
利用形状记忆合金(SMA)材料的超弹性,本文提出了一种放大位移型SMA阻尼器,建立了装有该阻尼器的框架有限元模型并对该框架的地震反应实施了模拟减震控制。分不安装阻尼器、安装不放大位移阻尼器和安装放大2倍层间位移阻尼器三种工况,输入El Centro和Taft地震动,对比研究了阻尼器的减震控制效果。分析结果表明:(1)放大位移型SMA阻尼器的控制效果优于不放大位移型SMA阻尼器;(2)该放大位移型SMA阻尼器对位移的控制效果优于对加速度的控制效果。 相似文献
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土木工程结构的双层多重调谐质量阻尼器控制策略 总被引：4，自引：0，他引：4
李春祥 《地震工程与工程振动》2005,25(1):113-119
为能得到用尽可能少的调谐质量阻尼器(TMD)组成有效性和鲁棒性高的多重调谐质量阻尼器控制系统，本文提出了一种适用于土木工程结构的新控制策略——双层多重调谐质量阻尼器(DMT—MD)。使用定义的优化目标函数，评价了双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)的控制性能。数值结果表明，双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)比多重凋谐质量阻尼器(MTMD)具有更好的有效性和对频率调谐的鲁棒性。DMTMD比双重调谐质量阻尼器(DTMD)具有更好的有效性，而DMTMD和DT—MD对频率调谐的鲁棒性近似相同。因此，双层多重调谐质量阻尼器是一种先进的结构控制策略。 相似文献
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11.
This paper presents a simultaneous optimization procedure for both viscoelastic dampers (VEDs) and supporting braces installed in a structure. The effect of supporting braces on the control efficiency of VEDs is also investigated. To apply a general gradient‐based optimization algorithm, closed‐form expressions for the gradients of objective function and constraints are derived. Also, the constraint on the dynamic behavior of a structure is embedded in the gradient computation procedure to reduce the number of variables in the optimization. From numerical analysis of an example structure, it was found that when sufficient stiffness cannot be provided for the supporting braces, the flexibility of the brace should be taken into account in the design of the VED to achieve the desired performance of the structure. It was also observed that, as a result of the proposed optimization process, the size of the supporting brace could be reduced while the additional VED size (to compensate for the loss of the control effect) was insignificant. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
12.
A method for design of an active control system for multistorey structures using Electrorheological (ER) dampers is presented. Incorporated at various levels of a structural frame, ER dampers are used to improve the response of the structure during earthquakes. Optimal control theory was used to design the ER devices. The aim of the design is to find the most suitable combination of the minimum required forces produced by the ER dampers to obtain the optimal structural response. The mechanical response of ER fluid dampers is regulated by an electric field, depending on the displacements and velocities of the frame. Numerical analysis of an ER damped seven-storey structure is represented as an example. Significant improvement of the structural response was obtained using optimal active controlled ER dampers compared to passive controlled and uncontrolled structures. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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土木工程结构鲁棒控制的发展 总被引：1，自引：0，他引：1
评述了结构控制的发展,指出发展结构鲁棒控制策略的重要性。重点评述了结构双重调谐质量阻尼器(DTMD)和多重双重调谐质量阻尼器(MDTMD)的控制策略,提出了需进一步发展主动双重调谐质量阻尼器(ADTMD)和主动多重双重调谐质量阻尼器(AMDTMD)控制策略、此外,评述了结构鲁棒控制的设计准则与高层建筑和大跨桥梁在风与地震作用下的统一自适应主动鲁棒控制策略。 相似文献
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高架桥梁地震响应模糊半主动控制 总被引：3，自引：0，他引：3
陈水生 《地震工程与工程振动》2005,25(6):165-171
提出了使用MR阻尼器（Magnetorheological Damper）作为控制设备，以模糊集为基础的半主动控制算法，研究了8种模糊控制规则在高架桥梁地震响应中的控制效果。本文提出的模糊方法的优势在于算法自身的鲁棒性、处理非线性问题的能力和不需要结构的精确数学模型，算法需要的输入变量少，模糊算法的输出直接控制MR阻尼器的输入电压，与LQR-clipped算法不同，MR阻尼器的输入电压可以是零与最大值之间的任意值。根据高架桥梁的结构特点，将典型的墩-支座-桥面结构简化为一个两自由度的线性系统，计算了El Centro地震激励下，MR模糊半主动控制的地震响应，并分别与没有控制及其他控制时的地震响应进行了对比，分析了各种控制算法的控制效果。研究结果表明，MR模糊半主动控制算法可以达到LQR-clipped半主动的控制效果，且模糊控制所需要的控制力较小，为有效地发挥MR阻尼器的功能提供了一种简单的半主动算法。 相似文献
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工程结构地震响应模糊半主动控制 总被引：3，自引：1，他引：2
提出了使用MR阻尼器（Magnetorheological Damper）作为控制设备,模糊集为基础的半主动控制算法,并运用提出的算法对土木工程结构地震响应进行了振动控制分析.本文方法的优势在于算法自身的鲁棒性、处理非线性问题的能力和不需要结构的精确数学模型,算法需要的输入变量少,可以解决实际工程中结构响应信息难以测量的困难.模糊算法的输出直接控制MR阻尼器的输入电压,控制器的计算非常简单且易于在工程中实现.本文以一个3层框架结构为算例,分析了本文算法与前人研究算法的异同.数值结果表明,本文提出的模糊半主动控制具有较高的效率,可以减小需要的控制力,充分使用了MR阻尼器的输入电压可以调节的功能,使MR阻尼器的功能得到了更好的发挥. 相似文献
16.
A base isolation system composed of low‐damping isolation bearings and magnetorheological (MR) fluid dampers is described. The MR fluid changes its properties under the influence of a magnetic field resulting in a damper with characteristics that may be modified in real time. This feature enables optimal control under changing excitations in a stable and cost‐effective manner. The voltage is applied according to a selective control strategy. According to the proposed approach the dampers are activated only within a given range of the base displacements. The selective control improves the efficiency of the system and significantly reduces the control forces required for an optimal structural behaviour. Models of five‐ and eight‐storey buildings are used to study the efficiency of the proposed system. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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ER／MR智能阻尼器耦联的带裙房高层建筑结构地震反应的半主动控制 总被引：29，自引：4，他引：25
本文建立了用ER／MR智能阻尼器耦联的带裙房高层建筑结构地震反应半主动控制的设计计算方法,文中,在导出ER／MR智能阻尼器力学模型的基础上,建立了ER／MR智能阻尼器耦联的带裙房层建筑结构地震反应的基本方程,并根据瞬时最优主动控制的原则,提出了ER／MR智能阻尼器耦联的带裙房高层建筑地震反应半主动控制的基于最优主动控制位移的“开关－耗能”半主动控制策略,应用本文方法对主楼20层,裙房5层的计算结构;受控地震反应的模拟计算结构表明,耦联主楼和裙房的半主动的ER／MR智能阻尼器可有效地抑制带裙房高层建筑结构地震反应的鞭梢效应,并可均匀地减小结构各层的震反应,是一种简单,方便和有效的智能控制装置。 相似文献
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多维地震作用下非对称结构利用TLCD减震控制研究 总被引：5，自引：1，他引：5
本文提出在结构两正交方向同时设置U形调液阻尼器（TLCD）用来减小地震作用下的平动－扭转反应，文中建立了结构－TLCD体系在多维地震动作用下的运动方程，分析了系统参数对减震效果的影响，最后通过数值算例，给出了高层建筑平扭耦联地震反应的减震效果。 相似文献
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This paper presents a theoretical study of a predictive active control system used to improve the response of multi‐degree‐of‐freedom (MDOF) structures to earthquakes. As an example a building frame equipped with electrorheological (ER) dampers is considered. The aim of the design is to find a combination of forces that are produced by the ER dampers in order to obtain an optimal structural response. The mechanical response of ER fluid dampers is regulated by an electric field. Linear auto‐regressive model with exogenous input (ARX) is used to predict the displacements and the velocities of the frame in order to overcome the time‐delay problem in the control system. The control forces in the ER devices are calculated at every time step by the optimal control theory (OCT) according to the values of the displacements and of the velocities that are predicted at the next time step at each storey of the structure. A numerical analysis of a seven‐storey ER damped structure is presented as an example. It shows a significant improvement of the structural response when the predictive active control system is applied compared to that of an uncontrolled structure or that of a structure with controlled damping forces with time delay. The structure's displacements and velocities that were used to obtain the optimal control forces were predicted according to an ‘occurring’ earthquake by the ARX model (predictive control). The response was similar to that of the structure with control forces that were calculated from a ‘known’ complete history of the earthquake's displacement and velocity values, and were applied without delay (instantaneous control). Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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大连国贸大厦高层水箱风振控制研究及应用 总被引：2，自引：1，他引：2
本文针对一实际工程结构———大连国贸大厦,研究了风荷载作用下调液阻尼器的减振控制作用。首先建立了该结构的简化计算模型,利用Davenport谱给出了模拟风荷载。在大厦所处位置进行多次测量,得到实际风速样本。选取其中风速较大、过程平稳的样本,对实测样本和模拟样本的频谱进行比较,验证了模拟风荷载的合理性。文中将大厦顶层的生活水箱设计成可减小结构位移及加速度反应的控制装置TLD(tuned liqu id damper),根据不同工况进行数值计算,选出最佳方案,设计出可实际应用、并达到一定减振效果的减振水箱,以提高大厦在风荷载作用下的舒适度。 相似文献