粘滞流体变阻尼半主动控制器对结构抗震控制的试验研究

设计了一种粘滞流体变阻尼半主动控制器 ,对该阻尼器的力学性能进行了试验研究。通过试验 ,建立了该阻尼器的力学模型。将该阻尼器安装在五层钢框架模型上 ,进行了模拟地震振动台试验。试验中分别采用了不同的控制算法 ,并输入了不同的地震波 ,试验结果证明了该种阻尼器可以有效地控制结构的地震反应。最后 ,对该种粘滞阻尼器控制结构的地震反应进行了仿真分析。

利用模糊控制器确定磁流变半主动控制结构的参数

为了瞬时而准确地确定磁流变半主动控制结构的控制电流 ,有效地减小受控结构的动力反应 ,采用了模糊控制器确定磁流变阻尼器的输入电流 .以地震加速度激励和结构位移反应为输入 ,以控制电流为输出 ,根据抗震规范和实际经验合理地设计模糊控制器 ,采用模糊控制器所确定的电流对建筑结构实施半主动控制 .通过对一个 3层钢筋混凝土结构进行实例分析 ,并与双态控制结构和未控结构进行对比研究可以得到 :在模糊控制中 ,无论是对于位移反应还是加速度反应都比双态控制好 ,而且有效地避免了小激励时的动力反应放大问题 .

变阻尼半主动结构控制振动台试验

在一个１：４的五层模型刚架结构上进行了变阻尼半主动结构控制振动台试验．在结构的底层安装了一个溢流阀式变阻尼控制器，输入几种不同的地震动并采用几种不同的控制算法对结构进行了变阻尼半主动控制。振动台试验结果表明，受阻尼半主动结构控制仅需要很少的电能，就可以达到较好的控制效果，是一种很有应用前景的结构振动控制方案。结合溢流阀式变阻尼控制器的特点，分析了一些因素对控制效果的影响．

基于磁流变阻尼器的半主动悬架控制与仿真

基于磁流变阻尼器的Bouc—W en模型,设计了半主动悬架系统的控制器。该控制器由系统控制器和阻尼器控制器组成,系统控制器采用二次型最优控制LQR算法,阻尼器控制器采用基于Signum函数的方法。进行了基于Simulink的仿真分析,通过比较被动控制和主动控制,表明该半主动控制算法具有良好的控制效果。

基于磁流变阻尼器的变压器半主动减振控制研究

变压器在运行时自身振动和受到的环境扰动,会导致变压器本体部件的松动,影响变压器正常运行,当前对变压器振动的分析及减振研究受到了广泛关注。本文将磁流变阻尼器(magneto-rheological damper, MRD)运用到变压器减振中,设计变压器半主动减振系统和MRD控制算法,在内部和外部激励作用,对比分析不同控制算法下对变压器振动加速度的减弱。仿真结果表明,在不同激励作用,与不加控制情况相比,开关控制最大实现了对振动加速度26%减弱,改进型模糊开关控制在开关控制的基础之上对振动加速度实现了17%的减弱。

电流变流体ERF半主动作动器研究

阐述了ERF半主动作动器设计的基本原理 ,给出了两种形式的阻尼器计算公式 ,通过对所设计的ERF半主动作动器进行分析研究 ,结果显示其具有高的可控阻尼力 ,其基本理论及分析结果可用于指导该类作动器结构设计。

海洋平台磁流变模糊半主动振动控制研究

为更有效地减小海洋平台动力响应,采用基于模糊控制算法的磁流变阻尼器对海洋平台的振动进行控制.以海洋平台位移响应误差和误差变化为输入变量、以最优控制力为输出变量,优化设计出模糊控制器,根据磁流变半主动控制算法提供接近于最优控制力的半主动控制力.数值仿真结果表明:在模糊磁流变控制中,无论是对于位移反应、速度反应还是加速度反应都可以实现非常有效的控制.

基于磁流变阻尼器的车辆半主动悬架GA-LQR的研究

传统的线性二次型最优控制(LQR)策略可提升车辆乘坐舒适性及操作稳定性,因此广泛应用在车辆半主动悬架中。对车辆半主动悬架用磁流变阻尼器(MRD)进行阻尼特性试验,并采用Bouc-Wen模型建立MRD的力学模型。为确定Bouc-Wen模型中的未知参数,利用遗传算法(GA)对其进行参数辨识。结合所辨识的Bouc-Wen模型,建立1/4车辆磁流变半主动悬架模型。针对LQR控制器存在的加权矩阵Q和R的取值易受主观因素影响的问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型最优控制(GA-LQR)控制器。以随机路面激励作为输入,分别对被动悬架、基于LQR的磁流变半主动悬架和基于GA-LQR的磁流变半主动悬架进行仿真分析,结果表明,基于GA-LQR的磁流变半主动悬架具有更好的乘坐舒适性及操作稳定性。

一种磁流变阻尼器控制器的算法研究

本文提出了一种基于Sign函数的磁流变阻尼器的控制器的控制算法。这种控制器用来调节控制电压,使磁流变阻尼器在控制器的作用下输出的阻尼力和期望得到的阻尼力尽可能相等,模拟结果表明基于Sign函数的控制算法要优于基于Heaciside函数的控制算法得到的跟踪性结果。

MRFD半主动控制系统的时滞与补偿

时滞与补偿是基于磁流变流体阻尼器（Ｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄａｍｐｅｒ，简称ＭＲＦＤ）的半主动控制系统优化设计中的一个重要问题。本文对此进行了研究，并通过计算实例分析了时间滞后与补偿两种情况对控制系统性能的影响，结果表明，当时滞达到１．０ｓ时，ＭＲＦＤ半主动控制系统仍具有一定的控制效果，说明该半主动控制系统是可靠的，其性能要优于完全主动控制系统，并且对时滞补偿以后系统的控制效果得到明显的改善，说明本文所述的时滞补偿方法是有效的。

海洋平台磁流变阻尼器控制技术研究

为了更有效地减小海洋平台动力响应,采用基于模糊控制算法的磁流变阻尼器对海洋平台的振动进行控制。以海洋平台位移响应误差和误差变化为输入变量,以最优控制力为输出变量,优化设计出模糊控制器。考虑实际磁流变阻尼器输出控制力上限存在限制,采用半主动控制算法计算接近于最优控制力的半主动控制力。以一固定式海洋平台为算例研究磁流变阻尼器的振动控制效果及其模糊性,仿真结果表明模糊磁流变控制器对于平台的振动可以实现非常有效的控制,且控制效果对结构阻尼和环境的不确定性具有较好的模糊性。

两结构联系体系MRFD半主动控制系统优化设计

本文对用磁流变流体阻尼器 (MRFD)联系两结构的半主动控制系统进行了优化设计 ,提出了一种权矩阵的选取方法 ,并通过仿真分析表明 ,在两个子结构层间设置磁流变流体阻尼器 (MRFD)可以使这种两结构半主动控制体系的总体动力响应显著降低 。

基于半车解耦的半主动悬架模糊滑模控制

为提高车辆的舒适度,提出基于半车解耦模型的半主动座椅悬架的模糊滑模控制。建立并分析半车悬架系统的动力学模型,通过将其等效变换为两组标准的动力学方程,实现把半车悬架系统解耦成四分之一车悬架系统。基于解耦后的四分之一车悬架系统对含四分之一车的座椅悬架设计模糊滑模控制策略:把天棚阻尼系统作为参考模型,将实际被控系统和参考模型间的动态误差引入到滑动模态中,通过切换函数及其导数的模糊化处理,来抑制滑动模态中抖振现象。并通过比较磁流变阻尼器输出力和模糊滑模控制器(Fuzzy Sliding Mode Controller)解出的期望力的差值,来确定提供给磁流变阻尼器的电压。最后通过与PID、滑模(Sliding Mode Controller)和被动悬架仿真结果的对比,验证该方法对半车座椅悬架系统减振效果具有明显的改善作用。提出的控制方法对于半主动悬架的实际控制具有参考价值。

调谐质量阻振变刚度控制器设计及其效果研究

提出了一种新的变刚度半主动控制方法 ,输入随机波面特征信息 ,得到平台甲板加速度响应谱 ,经计算机处理后得到实时控制信号 ,达到控制装置对系统最优状态的跟踪。给出基于调谐质量阻尼器变刚度半主动振动控制的控制器设计方案 ,验证了以平台甲板加速度信号为输入时控制系统对平台振动的抑制效果 ,该控制方案可克服数据处理系统和作动器的延时带来的系统稳定性问题。计算结果表明 ,平台甲板加速度振动控制效果可达 2 0 %以上。

汽车半主动悬架的鲁棒控制研究

分析基于电流变阻尼器的半主动悬架系统,建立了1/4车辆状态空间模型,在路面输入是随机白噪声下,应用干扰抑制指标,设计H∞控制器,并且用MATLAB进行了数值仿真,与被动悬架相比,H∞控制下的闭环悬架系统能有效降低车身垂直加速度。

海洋平台的滑移模态控制MRFD半主动振动控制研究

采用滑移模态半主动控制的磁流变阻尼器(MRFD)对海洋平台在随机波浪力作用下振动的控制效果进行研究。以典型导管架平台为例,进行数值仿真。仿真结果表明滑移模态控制下MRFD的半主动控制对海洋平台的动力响应有明显的控制效果,并且MRFD半主动系统的控制效果能够很好地接近滑移模态主动控制效果。

运用遗传算法的磁流变阻尼器减震的模糊控制

目前,磁流变阻尼器已成为振动领域重要的半主动控制装置,然而该装置具有固有的、很强的非线性特性,使得开发一种能充分发挥其性能的控制策略尤为困难。为此提出一种将混合编码的遗传算法和模糊控制相结合的磁流变阻尼器半主动控制方法。由于模糊控制器参数的选择依赖于专家的经验,使得这些参数的确定非常困难,因此利用一种具有混合编码的遗传算法优化模糊控制器的参数,包括模糊规则和隶属函数的参数,然后利用优化后的模糊控制器建立地震响应和磁流变阻尼器控制电压之间的最优关系。以一个3层建筑结构作为仿真的受控对象进行仿真,证明了该智能控制策略的有效性。

基于九点控制算法的汽车悬架半主动控制研究

基于逻辑控制思想,选用一种新型智能控制器—九点控制器对带有磁流变阻尼器的汽车悬架实现半主动控制,利用SIMULINK对该系统进行计算机仿真,仿真结果表明:九点控制器半主动控制能有效衰减车体振动,且具有较强的稳定性和鲁棒性,为实现汽车悬架半主动控制提供了基础。

磁流变减振座椅模糊控制器的设计与仿真

采用半主动控制理论和方法,建立了座椅可控磁流变阻尼非线性控制系统的数学模型。采用模糊控制策略设计了控制器,实现阻尼力的连续控制,从而改善座椅的动态特性,提高乘座舒适性。对系统进行了模拟仿真,结果表明减振效果良好,具有实用价值。

地震作用下室内设备半主动控制方法研究

为了有效地减小重要设备在地震荷载下的动力反应,本文采用可控粘滞流体阻尼器进行半主动控制。本文首先建立安装阻尼器的主体结构(设备系统)的动力方程,在此基础上以设备的相对位移和相对速度作为控制变量,提出了相应的半主动控制解法。数值分析表明,安装可控粘滞流体阻尼器后,设备的加速度和设备层的相对位移得到显著的减小。