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基于加速度反馈的结构地震反应半主动MR阻尼控制试验 总被引：11，自引：1，他引：11
本文针对安装有半主动磁流变阻尼器（MR damper)的一座二层模型结构进行了抗震振动台试验研究，通过采用基于加速度反馈控制策略的两种半主动控制算法进行了在各种地震动作用下模型结构的半主动控制的抗震试验研究，并进行了Passive-on和Passive-off两种被动控制的试验研究。试验结果表明，MR阻尼器作为一种半主动控制装置可以有效地控制结构的峰值位移和均方差反应，且半主动控制对结构顶层的峰值位移和均方差的控制效果均优于两种被动控制方法。因此，本文提出的两种半主动控制算法都是有效的，并宜于实现。 相似文献
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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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相邻结构地震反应MR阻尼器控制的仿真分析 总被引：2，自引：0，他引：2
本文仿真分析了应用磁流变(MR)阻尼器对相邻结构地震反应的控制效果,为进一步开展模型试验研究奠定了基础。建立了地震激励下相邻结构MR阻尼器控制系统的运动方程,提出了描述MR阻尼器阻尼力滞回特性的改进S igmoid模型,分别对应用开关控制、半主动控制以及最小或最大电流被动控制的四种控制方法的相邻结构地震反应的控制效果进行了仿真分析。结果表明,在相邻结构间连接安装MR阻尼器可以有效地控制相邻结构的地震反应,且开关控制方法和半主动控制方法的控制效果均好于两种被动控制方法,体现了MR阻尼器阻尼力可调的优点;在四种控制方法中,半主动控制方法的控制效果最好,体现了MR阻尼器阻尼力具有连续调节能力的优点;若能解决MR阻尼器的剩磁问题,半主动控制方法的控制效果会得到进一步的提高。 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
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大底盘多塔楼结构的混合隔震控制 总被引：2，自引：0，他引：2
结合某实际工程,针对大底盘多塔楼结构提出混合隔震的控制策略,即对大底盘上的一栋或多栋塔楼采用隔震技术,并在隔震层附设一定数量的被动、主动或半主动的减震控制装置。建立了这种大底盘多塔楼结构混合隔震控制体系的运动方程,方程中各塔楼与下部结构及隔震层之间的刚度解耦,并考虑了隔震层的非线性。研究中比较了被动非线性粘滞阻尼器,半主动变孔隙阻尼器与理想主动控制时的减震控制效果。结果表明,这种混合隔震体系可以有效地减小上部塔楼与下部结构的地震反应,提高大底盘多塔楼结构的抗震安全性,取得明显的经济和社会效益。半主动变孔隙阻尼器可以极好地追踪理想主动控制力,取得与理想主动控制相近的减震控制效果。被动非线性粘滞阻尼器也能取得较好的减震效果,且易于维护,经济性较好,从工程应用的角度来看更为现实可行,具有较好的应用推广价值。 相似文献
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总结了6种半主动控制算法,采用黏滞阻尼器,对一座三跨简支梁桥进行了不同地震动输入下的半主动控制地震反应计算分析,比较分析了不同地震动输入和半主动控制算法对简支梁桥地震反应控制效果的影响。结果表明,半主动控制能有效地减小桥梁结构的大部分地震反应,同时可能会放大另外部分地震反应,这与地震动输入密切相关,不同地震动输入下的控制效果各不相同。所提六种半主动控制算法中,算法2、5、6对该简支梁桥地震反应的减震效果相对最好,这与各种算法的阻尼器耗能大小有关。 相似文献
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带裙房高层建筑地震反应控制振动台试验研究 总被引：1，自引：1，他引：0
2002年9月在香港理工大学成功地进行了带裙房高层建筑地震反应控制试验研究。设计和制作的结构模型是带3层裙房的12层高楼剪切模型,在裙房顶层与主楼之间安装单MR阻尼器形成MR阻尼器耦联结构模型。MR阻尼器采用美国LORD公司摩擦型MR阻尼器,并且选用其配套产品计算机电流控制器对其进行控制,控制系统采用德国dSPACE公司实时控制系统。对独立主楼、独立裙房和原结构模型的动力特性进行了辨识;对结构模型进行了El Centro地震动作用下的地震反应振动台试验;以作者提出的MR阻尼器半主动逻辑控制算法,对MR阻尼器耦联的结构模型进行了地震反应振动台试验。试验结果表明：用MR阻尼器耦联主楼与裙房,采用半主动逻辑控制方法进行控制,能有效抑制主楼的鞭梢效应并使主楼和裙房的地震反应减小。 相似文献
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被动及半主动摩擦阻尼器对合肥翡翠电视塔地震反应的控制 总被引：5，自引：0，他引：5
摩擦阻尼器是一种构造简单的耗能减振装置,已应用于国内外多座新建建筑的抗震设计和已建建筑的抗震加固．半主动磨擦阻尼器则通过调整阻尼器的起滑力来改善被动摩擦阻尼器的耗能减振性能。本文研究了被动及半主动摩擦阻尼器对于高耸塔架结构地震反应的减振效果。为满足摩擦阻尼器对高耸塔架结构风振控制的特殊需要,本文建立了合肥电视塔的空间桁架有限元模型和串联多自由度体系模型,并在形成控制力变换矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。在半主动摩擦阻尼器的控制策略方面,本文提出了一种基于次优控制理论的半主动控制策略．本文研究表明,摩擦阻尼器可以抑制高耸塔架结构的地震反应．而半主动摩擦阻尼辞的耗能减振效果明显优于被动摩擦阻尼器． 相似文献
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本文提出一种新的航电设备减振控制策略,采用半主动磁流变阻尼器与小阻尼柔性橡胶支座来取代目前采用高阻尼刚性橡胶支座的方法,以降低对航电设备的耐振要求,增强飞机飞行的安全性。本文建立了航电设备减振控制的两自由度刚体平-扭耦联模型,荷载激励考虑了基底平动与转动加速度。磁流变阻尼器的半主动控制算法选用限幅最优控制算法,主控制器为H2/LQG控制器,并采用一种加速度反馈的控制策略。针对目前的被动控制方案,本文研究了支座阻尼对减振控制效果的影响。为了得到最优的半主动控制效果,本文对控制器的权矩阵进行了参数优化分析。文中针对一系列工况详细比较了本文所提出的半主动控制策略与目前被动控制策略的减振控制效果。仿真分析结果表明,磁流变阻尼器可以非常有效地减小航电设备的动力反应,新的减振控制策略远优于现有的被动控制方案。 相似文献
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地震作用下参数不确定系统的变结构控制 总被引：5，自引：2，他引：3
本文对结构参数具有有确定性的变结构控制系统设计方法进行了研究。首先采用摄动方法给出了结构参数具有确定性的控制系统的运动方程,证明了基于层间剪切模型的参数不确定受控系统与其标称系统具有相同的滑动模态,从而解决了系统切换函数的确定问题,并利用到达条件推导了控制律的表示式。算例分析结果表明,本文的控制方法能有效地减小结构的地震响应,对于结构系统建模存在误差或系统本身存在学确定性的情况,控制效果仍十分显著 相似文献
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Traditional control strategies have difficulty handling nonlinear behavior of structures, time variable features and parameter uncertainties of structural control systems under seismic excitation. An off-and-towardsequilibrium （OTE） strategy combined with fuzzy control is presented in this paper to overcome these difficulties. According to the OTE strategy, the control force is designed from the viewpoint of a mechanical relationship between the motions of the structure, the exciting force and the control force. The advantage of the OTE strategy is that it can be used for a variety of control systems. In order to evaluate the performance of the proposed strategy, the seismic performance of a three-story shear building with an Active Tendon System （ATS） using a Fuzzy Logic Controller （FLC） is studied. The main advantage of the fuzzy controller is its inherent robustness and ability to handle any nonlinear behavior of structures. However, there are no design guidelines to set up the corresponding control rule table for a FLC. Based on the proposed strategy for the FLC, a control rule table associated with the building under study is developed, which then allows formation of a detailed algorithm. The results obtained in this study show that the proposed strategy performs slightly better than the linear quadratic regulator （LQR） strategy, while possessing several advantages over the LQR controller. Consequently, the feasibility and validity of the proposed strategy are verified. 相似文献
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针对多点动态加载系统中多路液压伺服系统特性不一致造成的响应不同步问题,提出一种基于W idrow-Hoff学习算法的液压伺服系统协调加载控制策略,通过迅速地调整伺服系统输入正弦信号的幅值和相位,使多路系统的响应在短时间内与设定信号相一致并协调动作。将此算法应用于实际加载系统,试验证明能够有效地控制多路液压伺服系统的协调动作,从而达到多点协调加载的目的。 相似文献
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液压粘弹性控制系统对建筑结构抗震控制的研究 总被引：3，自引：1，他引：3
本文详细介绍了作者提出的液压粘弹性控制系统（ＨｙｄｒａｕｌｉｃＶｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ简称ＨＶＥＳ）的构成及工作原理，建立了分析模型，并对其控制效果以及各参数变化对控制作用的影响进行了探讨，最后号普通粘弹性阻尼器的控制效果进行了比较，研究结果表明，ＨＶＥＳ是一种高效的振动控制系统，与普通耗能减振装置相比，具有控制效果更好，且不破坏结构使用能等特点，因此具有广阔的应用前景。 相似文献
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安装MR阻尼器工程结构的非参数模型自适应控制 总被引：4，自引：0，他引：4
本文首先建立了结构一磁流变阻尼器非线性系统的非参数模型,该模型不需要太多的受控结构的先验知识,且具有结构简单、参数少,是时变增量形式等优点,因此适合于非线性控制系统的设计。在此基础上,本文提出了非参数模型学习自适应半主动控制算法,并以一个6层框架结构为例,进行了深入的仿真数值分析。计算结果表明,采用本文提出的控制算法能得到令人满意的控制效果。通过在较大范围内选取结构参数值,验证了算法具有较好的鲁棒性。 相似文献
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Experimental techniques for testing dynamically substructured systems are currently receiving attention in a wide range of structural, aerospace and automotive engineering environments. Dynamic substructuring enables full‐size, critical components to be physically tested within a laboratory (as physical substructures), while the remaining parts are simulated in real‐time (as numerical substructures). High quality control is required to achieve synchronization of variables at the substructuring interfaces and to compensate for additional actuator system(s) dynamics, nonlinearities, uncertainties and time‐varying parameters within the physical substructures. This paper presents the substructuring approach and associated controller designs for performance testing of an aseismic, base‐isolation system, which is comprised of roller‐pendulum isolators and controllable, nonlinear magnetorheological dampers. Roller‐pendulum isolators are typically mounted between the protected structure and its foundation and have a fundamental period of oscillation far‐removed from the predominant periods of any earthquake. Such semi‐active damper systems can ensure safety and performance requirements, whereas the implementation of purely active systems can be problematic in this respect. A linear inverse dynamics compensation and an adaptive controller are tailored for the resulting nonlinear synchronization problem. Implementation results favourably compare the effectiveness of the adaptive substructuring method against a conventional shaking‐table technique. A 1.32% error resulted compared with the shaking‐table response. Ultimately, the accuracy of the substructuring method compared with the response of the shaking‐table is dependent upon the fidelity of the numerical substructure. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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基础隔震建筑混合控制的变结构趋近律方法 总被引：2，自引：0，他引：2
本文对叠层胶支座基础震建筑的混合振动控制问题进行了研究。利用控制律设计的变结构趋近律方法,给出了相应的闭环控制律表示式。 相似文献