地震作用下参数不确定系统的变结构控制

本文对结构参数具有不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不确定性时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不确定性的情况，控制效果仍十分显著．

不确定参数结构的区间优化方法

针对不确定参数结构,提出一种结构区间优化设计方法。由于区间优化问题一般要比确定性优化问题的求解复杂得多,因此,通过优化结构动力响应区间值的上界,将区间优化问题转化为近似的确定性优化问题。区间优化方法可以得到比传统确定性优化方法更多的优化信息。把该方法应用于典型桁架结构,优化结果表明,区间优化方法不仅能得到与传统优化方法大致相当的设计变量最优值,还能得到目标函数相应于设计变量最优值波动时的一个变化范围。

不确定性参数系统振动控制闭环特征值的上、下界估计

用凸模型理论讨论参数不确定性系统的振动控制问题.把不确定系统的振动控制转化为确定性问题来处理,然后讨论不确定参数对闭环特征值的影响,提出了闭环系统特征值上、下界的计算公式.

基于区间因子法的不确定性桁架结构动力响应分析

研究了不确定性桁架结构的动力响应分析问题。在桁架结构的物理参数、几何尺寸和荷载幅值均为区间变量时,从结构响应的Duhamel积分式出发,利用区间因子法、区间运算和振型叠加法导出了结构动力响应区间变量的表达式。通过算例考察了结构参数和作用荷载的区间分散性对结构动力响应分散性的影响,经与蒙特卡洛数值模拟结果的比较,表明文中所提出的计算模型和分析方法的合理性和可行性。

区域极点配置的状态反馈控制在高柔结构中的应用

AMD控制系统中被控结构一般采用简化的计算模型,导致不确定性因素的存在,包括高柔结构的质量以及刚度的偏差,将影响控制器设计的准确性,而发展高柔结构的鲁棒AMD控制策略对土木工程的结构振动控制具有重要的理论价值和工程应用前景。基于区域极点配置算法设计了相应的鲁棒AMD控制器,在控制增益的计算过程中考虑不确定结构参数对计算模型精度的不利影响,以此提高了系统的稳定性。以10层结构为数值分析对象,以控制效果、AMD控制参数为指标,将所提出的控制器与基于经典极点配置算法的常规控制器进行性能对比,分析结果表明:对于含有较大不确定性的结构模型,所提出的控制方法具有更良好的控制效果以及稳定的控制参数;最后以4层框架试验模型的AMD控制系统为实例,验证上述数值分析结论的正确性。

随机质量板的振动响应及其统计分析

以Rayleigh-Ritz能量法和Lagrange动力学方程为基础,提出了一种分析随机质量板的振动响应方法,并对其统计特性进行了分析。考虑到工程中各种因素导致板的不确定性,在分析板的振动响应时,首先将板当作是各向同性的均匀质量板,应用Rayleigh-Ritz能量法分析板的振动能量,将由各种不确定性导致的板的振动响应作为由板上的附加质量块引起的因素来考虑,通过附加质量块在板上的分布来建立其动能,然后应用Lagrange动力学方程建立随机质量板的运动方程,求解该运动方程来分析板的振动响应。该方法可以根据分析对象的边界条件和分析频率需要,选取合适的基函数,提高在高频时板的振动响应的分析精度。应用Monte Carlo数值仿真验证了该方法。结果表明,由该方法得到的随机质量板的特征频率空间与由随机矩阵理论预测的结果是一致的;验证了该方法的正确性。

随机动力学系统的研究方法

本文介绍了不确定参数概率统计方法和非概率统计方法的研究现状,并对随机线性参数系统振动控制,非线性随机参数系统混沌控制、混沌同步等问题的研究进行展望,介绍了非概率统计的两种方法:非概率集合理论凸方法和模糊集合方法。