基于内点法和拉格朗日乘子法的混合试验冗余作动器控制方法

土木工程结构试验中,作动器使用数量多于所要控制的自由度数量时会产生冗余作动器控制问题。为此,提出基于内点法和拉格朗日乘子法的冗余作动器控制方法,给出作动器系统能力可行域的求解方法,该冗余作动器控制方法在控制方程中以三参量的形式考虑了单台作动器的出力范围。以MATLAB为平台计算了作动器能力可行域和冗余作动器出力值,结果表明,当试件位移命令在作动器能力可行域内,该方法可以实现良好的加载控制精度;当位移在作动器能力可行域外,该方法可以保证试验的安全性。基于Simulink搭建控制平台,分析冗余系统和非冗余系统的工作状态;最后以双层双向虚拟混合试验为例,验证了所提冗余控制方法的精度和可行性。