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相似文献
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1.
利用半主动变阻尼控制装置开展连续梁桥结构在纵向地震波作用下的振动控制研究,通过建立桥梁结构-半主动变阻尼系统力学模型和运动微分方程,进行不同地震波激励下,连续梁桥关键部位在无控?半主动变阻尼控制和主动控制下的响应值分析计算,其中最优控制力采用LQR算法确定,半主动变阻尼控制采用限界Hrovat最优控制算法。计算结果表明:半主动变阻尼控制与主动控制的控制效果接近,两者均起到了良好的减震作用,而其中半主动变阻尼控制所需能量少?设施经济可靠,是一种良好的结构减震控制方法。  相似文献   

2.
针对桥梁横桥向抗震条件相对较差的情况,提出利用变阻尼控制装置对典型桥梁结构横向振动进行控制的方法,探讨其基于LQR算法的半主动控制效果.将被控结构作为多自由度体系,建立了结构-变阻尼系统力学模型和运动微分方程,进而结合实例利用 Matlab软件仿真分析了各种半主动控制算法和被动控制策略的控制效果.研究结果表明:采用半主动变阻尼控制装置有效的降低了桥梁结构横向地震反应,控制效果明显.  相似文献   

3.
单跨简支梁竖向振动的磁悬浮半主动控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
由于传统的隔振器需要足够的竖向刚度来支撑上部结构,因而不能隔离竖向振动。为了解决这一问题,本文提出一种新的隔振策略,即磁浮式半主动控制方法,并将这一方法应用于弹性梁弯曲振动的半主动控制。将均质弹性梁简化为一带集中质量的简支梁,导出了控制系统的运动方程,讨论了系统在平衡点的稳定性,应用推广的Runge-Kutta方法,得到了系统在随机地面输入下的加速度响应。结果表明:杆件的初始悬浮位置是磁浮式半主动控制系统的平衡点,且平衡点是L稳定的;磁浮式半主动隔振系统具有类似于软弹簧的性质,与普通的弹性简支梁相比,磁浮式半主动振动控制系统的振动频率较低,加速度响应明显减小,系统具有良好的竖向隔振性能。  相似文献   

4.
基于AFSMC算法的结构非线性振动MR控制与仿真分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
作为最近发展起来的高性能半主动控制装置,磁流变阻尼器通过改变磁场强度来调节控制力,可靠度高,体积小,出力大,并且具有Fail-Safe的特点,是一种具有广泛应用前景的新型结构控制装置。本文主要研究结构非线性振动的磁流变阻尼半主动控制。首先采用我们提出的自适应模糊滑模控制(AFSMC)算法得到了结构非线性振动的主动控制力,然后参照主动控制力,提出和仿真实现了结构非线性振动的磁流变阻尼半主动控制。最后,针对3层和20层benchm ark非线性模型,每层均设置一个磁流变阻尼器,对在给定的地震动下的结构响应进行了计算,分析了半主动控制跟踪主动控制的效果,并且对于半主动控制下的结构位移响应、加速度响应等各项指标也进行了对比分析。仿真结果表明,由于自适应模糊滑模控制算法与半主动控制算法相结合可以很好地实现结构非线性振动的半主动控制,所以能够得到令人满意的控制结果。  相似文献   

5.
在一个1:4的五层模型刚架结构上进行了变阻尼半主动结构控制振动台试验,在结构的底层安装了一个溢流阀式变阻尼控制器,输入几种不同的地震动并采用几种不同的控制算法对结构进行了变阻尼半主动控制,振动台试验结果表明,变阻尼半主动结构控制仅需要很少的电能,就可以达到较好的控制效果,是一种很有效的前景的结构振动控制方案,结合溢流阀式变阻尼控制器的特点,分析了一些因素对控制效果的影响。  相似文献   

6.
变阻尼半主动结构控制振动台试验   总被引:5,自引:1,他引:4  
在一个1:4的五层模型刚架结构上进行了变阻尼半主动结构控制振动台试验.在结构的底层安装了一个溢流阀式变阻尼控制器,输入几种不同的地震动并采用几种不同的控制算法对结构进行了变阻尼半主动控制。振动台试验结果表明,受阻尼半主动结构控制仅需要很少的电能,就可以达到较好的控制效果,是一种很有应用前景的结构振动控制方案。结合溢流阀式变阻尼控制器的特点,分析了一些因素对控制效果的影响.  相似文献   

7.
磁流变变阻尼半主动控制结构的仿真分析   总被引:6,自引:2,他引:6  
由于高阶单步法已成功地应用于结构非线性分析及考虑时滞的主动控制等,显示了它的稳定、精度高和计算迅速等特点。用于结构振动控制的磁流变阻尼器属于速度相关型变阻尼半主动控制器,已有的一些算法,或因计算时间过长不能用于实际控制,或因需要事先经过学习训练,控制效果取决于训练学习的情况。因此,本文将高阶单步法应用于磁流变变阻尼半主动控制系统,采用开关控制和连续控制两种控制率对磁流变液的剪切强度进行调节。仿真计算表明,该控制算法是一种能用于结构实际控制的变阻尼有效算法.  相似文献   

8.
着重研究了变阻尼半主动控制在降低结构振动响应中的控制效果,在确定可变阻尼的阻尼系数时采用了控制效果较好的H∞优化控制策略,并将这种控制策略与传统控制方法进行了比较,通过数值分析比较了被动控制、主动控、半主动控制情况下结构的最大相对位移与结构的最大绝对加速度响应。并通过分析得出如下结论:(1)在被动、主动、半主动控制方法中主动控制的控制效果最好;(2)对于刚性结构,增大结构的附加阻尼可以同时降低结构的最大相对位移和最大绝对加速度响应,应用被动控制能取得较为理想的控制效果,而半主动控制的控制效果是值得怀疑的,在应用时应慎重考虑;(3)对于柔性结构,增大附加阻尼在降低结构的最大相对位移响应的同时,却增加了结构最大绝对加速度响应,而采用半主动控制能够同时降低结构的最大相对位移和绝对加速度响应,半主动控制效果明显;(4)在柔性结构中采用半主动控制方法能取得与主动控制相近的效果;(5)由于H∞优化控制是对最坏情况下瞬时能量的优化控制,因此H∞半主动控制的控制效果要优于传统LQR控制。  相似文献   

9.
中国结构控制的研究与应用   总被引:31,自引:6,他引:25  
建筑结构传统的设计方法是依靠结构自身的能力耗散振动能量,近十几年来,减小建筑结构在强烈地震地面运动和风荷载作用下的损失,越来越引起科学家和工程师的关注。结构振动控制的研究和应用已经取得了可喜的成果,迄今为止,许多振动控制的方法已经成功地应用于实际工程中,本文的目的是回顾中国振动控制在土木工程结构中的研究和应用情况。其中包括:基础隔震和被动控制技术,主动控制,混合控制和半主动控制以及国家自然科学基金  相似文献   

10.
探讨了开关型半主动控制算法的研究现状,基于单步状态预测控制律,提出了针对高层建筑多自由度结构体系AVS/D(主动变刚度阻尼)多振型开关控制律。通过算例仿真分析与其它开关控制律作了比较,结果表明这种开关控制律是可行的、有效的。特别是在多自由度结构体系振动过程中有多个振型同时在受控结构的反应中起主要作用时,本文提出的开关控制律比其它振型开关控制律有更好的控制效果。  相似文献   

11.
基于市场机制结构控制策略的研究和应用进展   总被引:5,自引:0,他引:5  
半主动控制装置以其廉价、耗能低及控制稳定性好的优势成为目前结构控制领域的研究热点,由此势必产生具有大量半主动控制装置形成的复杂的结构控制系统,但足对于由大量半主动控制装置组成的结构控制系统,其形式非常复杂。相比于传统的集中式控制策略,分布式控制策略更适应此类复杂系统的控制要求。而基于市场机制的控制策略(Market-basedControl,简称MBC)属于分布式控制策略,它利用市场来模拟复杂的控制系统,用销售商和消费者来代替控制器和能源输出,从而将整个控制系统离散化,利用自由市场经济对有限资源合理分配的特点,对结构的振动实施高效的控制。介绍了分布式控制的概念,回顾了基于市场控制理论的发展过程,重点介绍丁其在土木工程领域的应用,存在的问题及未来发展方向。  相似文献   

12.
Considerable effort has been devoted to develop passive and active methods for reducing structural response under seismic excitations. Passive control approaches have already found application in practice. Active control methods, on the other hand, are being vigorously examined for application to civil structures. This paper investigates the application of active and semi-active control schemes to structures subjected to seismic excitations, and it focuses on the use of the sliding-mode control approach for the development of the control algorithms. The possibility of control redundancy with respect to the number of sliding constraints is taken into account in the controller design. Several sets of numerical results are obtained for a realistic 10-storey shear building, subjected to earthquake-induced ground motions and controlled by active or semi-active control schemes. It is observed that both active and semi-active control schemes can be used to reduce the dynamic response. Active control performs very effectively in reducing the structural response, but the required control force values can be quite large to limit its practical application in the case of large and massive buildings. Active regulation of linear viscous dampers was found unnecessary for this type of structural system, as it did not induce any significantly more reduction in the response than the dampers acting passively. On the other hand, it is shown that active regulation of stiffness can be used with advantage to reduce the response. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

13.
结构控制技术在桥梁工程中的应用综述   总被引:1,自引:0,他引:1  
就桥梁结构的被动控制和主动控制以及控制算法等三方面,系统综述了桥梁工程中振动控制技术的应用现状与进展,总结了桥梁结构主、被动控制所取得的一些研究成果和结论,同时,指出目前研究工作中存在的尚待进一步完善的问题,提出了今后的研究方向。  相似文献   

14.
In a real-time hybrid simulation, a transfer system is used to enforce the interface interaction between computational and physical substructures. A model-based, multilayer nonlinear control system is developed to accommodate extensive performance variations and uncertainties in a physical substructure. The aim of this work is to extend the application of real-time hybrid simulation to investigating failure, nonlinearity, and nonstationary behavior. This Self-tuning Robust Control System (SRCSys) consists of two layers: robustness and adaptation. The robustness layer synthesizes a nonlinear control law such that the closed-loop dynamics perform as intended under a broad range of parametric and nonparametric uncertainties. Sliding mode control is employed as the control scheme in this layer. Then, the adaptation layer reduces uncertainties at run time through slow and controlled learning of the control plant. The tracking performance of the SRCSys is evaluated in two experiments that have highly uncertain physical specimens.  相似文献   

15.
Base isolated structures have been found to be at risk in near-fault regions as a result of long period pulses that may exist in near-source ground motions.Various control strategies,including passive,active and semi-active control systems,have been investigated to overcome this problem.This study focuses on the development of a semi-active control algorithm based on several performance levels anticipated from an isolated building during different levels of ground shaking corresponding to various earthquake hazard levels.The proposed performance-based algorithm is based on a modified version of the well-known semi-active skyhook control algorithm.The proposed control algorithm changes the control gain depending on the level of shaking imposed on the structure.The proposed control system has been evaluated using a series of analyses performed on a base isolated benchmark building subjected to seven pairs of scaled ground motion records.Simulation results show that the newly proposed algorithm is effective in improving the structural and nonstructural performance of the building for selected earthquakes.  相似文献   

16.
分散控制与集中控制策略相比可以提高结构控制系统的可靠性。文中将分散控制和滑移模态控制算法原理相结合,导出分散滑移模态控制(decentralized sliding mode control,DSMC)算法并应用于高层结构振动控制中。该方法是将结构分解为若干个子结构,分别进行滑移模态控制。文中以某20层钢结构Benchmark模型为例,分别进行3个子结构与4个子结构的分散控制数值计算,与线性二次型最优控制(Linear quadratic optimal control,LQR)效果相比,DSMC算法可以有效地抑制结构位移和加速度反应。  相似文献   

17.
Sine sweep and earthquake excitation tests have been performed on a one-story spatial steel frame building equipped with two identical semi-active assemblies described and fully characterized in a companion paper. The tests allowed identifying and validating simple mathematical models of the building in its passive configurations as well as in semi-active operation according to an energy storing and suddenly dissipating algorithm. In order to eliminate or at least attenuate the detrimental effects of control delays due to adopted software, electronic apparatus and mechanical inertia of variable dampers' moving parts, a simple ‘sine-fit’ prediction method was conceived, evaluated and adopted in subsequent tests. It is shown that, with adequate anticipation of device operation, the selected control algorithm produces a satisfactory reduction of building response compared to that obtained in passive configurations, with overall system efficiency practically independent of the earthquake input and related only to the properties of the semi-active assembly. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.  相似文献   

18.
In this paper,the characteristics of forces in active control systems connected to adjacent levels of a building are analyzed.The following characteristics are observed:(1) active control can provide signifi cantly superior supplemental damping to a building,but causes a small frequency shift;(2) the linear quadratic regulator(LQR)-based control force is composed of an elastic restoring force component and a damping force component,where the damping force is almost identical to the total control force,howev...  相似文献   

19.
双向偏心结构扭转耦联地震反应的序列最优控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文分析了不对称建筑结构平移-扭转耦联振动的动力特性及地震作用下的响应;根据地震动输入结构的过程,推导出一种更为一般的最优控制算法,所获得的控制力表达式同时包括地震响应和地震激励。通过对一非规则四层框架结构的扭转耦联地震反应控制分析表明,该算法不仅能有效地控制结构的平移地震反应,而且更有效地抑制结构的扭转耦联地震反应。  相似文献   

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