主动变刚度-阻尼系统预测最优控制的理论与试验研究

介绍了一种具有自主知识产权的新型开关控制型半主动控制系统——主动变刚度.阻尼(AVS.D)系统的减振控制机理,建立了AVS.D结构振动控制体系的运动方程。为了合理补偿AVS.D系统实时控制过程中不可避免地存在着的控制时滞,本文提出一种预测最优控制算法,推导了其开关控制律。为了检验AVS.D系统的减震控制效果及预测最优控制算法的有效性,我们设计研制出AVS.D装置,编制了AVS.D系统预测最优控制的实时控制软件,在某单层钢框架模型上进行了AVS.D系统的模拟地震振动台试验,比较了不同控制方式时的减震效果。研究结果表明,本文所提出的预测最优控制算法是非常有效的,可推广应用于所有开关控制型半主动控制系统。AVS.D系统具有反应放大功能,经济可靠、安全有效,可望有较好的工程应用前景。

主动变刚度·阻尼系统的滑动模态控制

采用滑动模态控制理论设计主动变刚度·阻尼系统的开关控制律 ,并在此基础上提出一种旨在减少开关切换次数的界限开关控制律 。

新型半主动控制系统的理论与试验研究

本文介绍一种新型开关控制型半主动控制系统—主动变刚度阻尼(AVS·D)系统,研究了控制装置的参数优化,并提出一种预测最优控制算法以用于实时确定AVS·D系统的开关切换状态。为了检验AVS·D系统的减震控制效果,在某单层钢框架模型上进行了AVS·D系统的模拟地震振动台试验。研究结果表明,AVS·D系统性能优异,经济可靠,其减震控制效果远优于两种对应的passive-on与passive-off控制,可望有较好的工程应用前景。

一种新的半主动控制策略——频率控制

在半主动控制策略—主动变刚度(AVS)的基础之上,提出了一种新的半主动控制策略。利用短时最大熵谱谱阵分析方法能准确给出变频信号在较短时间序列中的时频信息,进而提出主动变刚度体系的频率控制算法。仿真分析表明,该方法简便可行,鲁棒性好,在线计算量很小,能有效的控制受控结构相对位移反应,因此工程实际应用的前景非常光明。