地震作用下时滞位移反馈对AMD振动控制效果的影响

在传统被动TMD的基础上引入时滞位移反馈控制,将TMD转变为AMD。在AMD系统中,将时滞和反馈增益系数作为可调的控制参数。首先,建立AMD作用下两自由度耦合振动系统力学模型和数学模型;然后,采用特征值分析法判断控制参数平面上系统的稳定性;最后,以位移响应峰值、加速度响应峰值、位移均方根和加速度均方根为评价指标,基于Simulink仿真,分析控制参数对El Centro波作用下AMD振动控制效果的影响。研究结果表明,当系统物理参数固定时,控制参数取值决定了系统振动稳定性;相较于TMD作用的情况,合理的控制参数取值,可使AMD达到更佳的振动控制效果,主结构和阻尼器地震响应均在不同程度上得到抑制;在控制参数取值不合理的情况下,AMD振动控制效果变差。

时滞位移反馈作用下压电耦合梁非线性受迫振动

采用非线性动力学中的直接法,从理论上推导了时滞位移反馈控制作用下压电耦合梁非线性受迫主共振、亚谐波共振响应一阶近似解,研究了时滞、反馈控制增益、激励幅值等系统参数对系统非线性受迫振动的影响,分析了主共振、亚谐波共振动力响应随参数变化的规律。结果表明:主共振响应幅值随时滞量呈周期性变化;随着反馈增益的增大,系统响应幅值得到明显抑制,合理地控制系统参数选取可提高振动控制的效率。

时滞位移反馈作用下多自由度微陀螺的刚度非线性及控制研究

为揭示多自由度微陀螺非线性系统中位移反馈项对系统动力学特性的影响规律,探索对非线性的控制方法,以一类四自由度静电驱动微机械陀螺为研究对象,采用多尺度法对微陀螺受控系统在频域和时域中的动力学特性进行了分析。研究发现:时滞量为整周期或半周期时反馈增益可有效的对系统共振频率进行调节;时滞量为四分之一或四分之三周期时,反馈增益主要影响幅值大小,共振频率基本保持不变;反馈控制参数选取得当可消除非线性引起的多稳态解,增加陀螺的灵敏度稳定性,选取不当会导致系统出现复杂的概周期运动使灵敏度稳定性遭到破坏。

时滞位置反馈对一类双边电容型微谐振器复杂振动的控制

以一类静电双边电容型微谐振器为研究对象,在直流电压上施加时滞位移反馈以控制微结构的复杂动力学行为,如混沌和吸合不稳定。首先,基于全局分岔理论讨论时滞位移反馈控制系统发生同宿分岔和异宿分岔的必要条件,从而分析时滞位移反馈抑制系统混沌运动和吸合不稳定的控制机理。数值和解析结果相吻合验证了该理论预测的有效性。研究发现,当反馈增益系数为正时,时滞位移反馈能够有效抑制双边电容型微谐振器系统的混沌和吸合不稳定这两类复杂动力学现象;尽管二者可归因于系统发生的全局分岔行为,但机理完全不同。该结果在保障微谐振器振动系统的动完整性以及微结构的设计方面具有潜在的应用价值。