基于遗传算法的结构主动控制作动器优化布置

研究地震激励作用下主动控制结构的作动器优化布置,基于等效激励法构造了随机激励,应用状态空间控制算法进行了求解。针对作动器优化布置问题提出了基于遗传算法的优化方案,即利用遗传算法的0,1染色体编码模拟作动器的楼层空间布置,实现了作动器数目限定条件下,以楼层最大加速度和层间位移角组合为控制目标函数的作动器最优布置。仿真分析表明,该优化方法适应性强,效果显著。

考虑外部激励的高层建筑作动器优化布置研究

针对可控能量准则未考虑外部激励的问题,以可控Grammian矩阵为研究对象,分析了外部激励对可控Grammian矩阵的影响程度,选取可控Grammian矩阵中受影响较大的模态进行优化控制,得到了一种针对特定模态的可控能量准则。以20层Benchmark模型为研究对象,对比了作动器均布、可控能量准则以及针对特定模态的可控能量准则布置下的结构振动响应。仿真结果表明:针对特定模态的作动器布置可以有效抑制结构的振动响应,该方法能够减少38.6%~68.5%的顶层振动响应,与传统的可控能量准则相比可以提高2.021%到12.71%的顶层控制效果,验证了优化准则的有效性,并为高层建筑的作动器布置提供了新的方法。

基于灵敏度分析的张力结构作动器优化布置研究

针对自适应索杆张力结构的作动器配置问题,提出一种综合考虑节点位移和单元内力增量的结构响应灵敏度准则。首先,利用位移法基本方程求解不同作动器配置方案对应的加权灵敏度指标。随后,以结构响应加权灵敏度最大为优化目标建立优化模型,并利用遗传算法搜索作动器的最优布置方案。最后,以某Geiger型索穹顶结构为例,进行作动器的优化配置研究,从而验证了本文方法的有效性。

基于二次线性最优理论的张拉整体结构主动振动控制

基于二次线性最优理论(LQR),提出了使用主动控制技术,对张拉整体结构在地震激励下的控制问题进行研究.采用三组不同的布置方案分别研究权矩阵、作动器布置位置和作动力大小对平面张拉整体梁的振动控制效果.研究表明:作动器布置受形变约束和作动力控制影响;作动力比形变对控制更有效果,即增强作动力能够使对应的位移相应增加,而减弱同幅度形变却不能使对应的位移相应减少;结构体系自身的需求决定了最终布置策略.

基于模态应变能理论的作动器优化布置

定义了高层结构的模态应变能,针对单阶模态应变能准则存在的不足,提出一种不依赖于具体控制算法的且能考虑不同模态振型影响的综合模态应变能准则。利用改进的遗传算法进行优化问题的求解,得到最优作动器位置。对20层钢结构振动控制的仿真结果表明,经优化布置的作动器对结构的振动控制取得良好的效果,验证了优化准则的有效性。