高速列车引起的地基振动半解析解

随着列车速度的提高,地基振动的反应越来越大。根据有限元理论、轨道动力学及地基土振动Green函数,建立了轨道-无限地基土相互作用理论分析模型。为了组装系统的动力方程,通过引入静态自由度凝聚模式来消除梁存在转动自由度。借助文献[12]的柔度矩阵定义并通过Hankel变换获得了系统的刚度矩阵,进而采用Newmark法求出了系统动力反应。最后,以瑞典X2000高速旅客列车为对象进行仿真,通过与试验结果的比较来说明本文方法的可行性。

路基工后沉降的分段调节变维分形预测方法研究

针对实际测量的沉降数据具有非等时距和变异性较大的特点,为了获取较为精确的路基沉降预测结果,提出一种分段调节变维分形预测法。首先,将实测数据分段,计算测点累计沉降的各阶分维数,通过光滑度确定分维阶数;其次,通过计算预测值及误差,确定分段值,作为分界点,建立分段变维分形模型;再次,由各段分界点及性能指标确定调节系数,用包含调节系数的有效数据点来表示预测沉降;最后,给出了一个工程实例。

基于观测器的LMI振动控制算法

针对基于观测器的LMI控制器设计中一个线性矩阵不等式中出现双变量的问题,提出一种赋初值迭代求解方法。考虑到双变量中一个为正定矩阵变量、一个为标量的特点,为了保证迭代收敛性和满足矩阵正定的要求,把正定矩阵变量作为初值赋予对象。仿真分析发现所设计的控制器仅能保证控制趋势,达不到预期控制效果,为此提出了调节因子的概念。最后,以3层基准建筑物为例进行仿真分析,结果表明该方法是可行的。

建筑结构振动的一种常分数阶控制策略

为了在实际控制中取得更优的效果,结构阻尼采用分数阶表示,以建筑结构为研究对象,设系统的阻尼为位移向量的α阶导数,提出一种变异阶次控制器的设计方法。具体过程为:首先,假设原运动方程中的阻尼项为系统位移向量的β阶导数,并对该运动方程进行控制器设计;其次,考虑控制对象为含α阶导数的运动方程,为达到控制目的,采取基于输出相同的处理方式;再次,根据第3代基准建筑物定义的性能指标,通过搜索的方式确定最优参数β,分数阶阶次在0和2之间均有阻尼效果,搜索范围为[0,2]。仿真结果表明,存在不同于α的β值可获得更优的控制效果,同时,针对不同的性能指标,最优β的选取亦不同。最后,通过一个仿真实例说明该控制方法的可行性。

基于观测模型的基准建筑物的振动主动控制方法

将观测参考模型的控制方法应用于振动主动控制,提出了一种新的控制策略。首先,考虑到主动控制目的是减弱系统的动力反应,在设计跟踪模型时,采用小幅值的处理方式;其次,考虑到主动控制时的外激励是随机的,在控制增益确定方面,提出了删除与跟踪相关的项;再次,为保持各作动器均衡出力,提出了权矩阵的概念。最后,给出了一个3层基准建筑物的仿真实例,结果表明提出新的控制策略是可行的。