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建筑结构含分数阶振动控制的最优阶次研究 被引量：2
1
作者 石星星 周星德 +2 位作者 竺启泽 刘广波 刘谦敏 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期269-272,340,共4页
为了在实际控制中获得更好的控制效果,以整数阶模型为研究对象,在控制器设计时人为地引入分数阶,通过定义控制性能指标和寻优来确定最优控制的分数阶阶次。为了建立分数阶系统和原整数阶系统之间的联系,取含分数阶状态方程和原整数阶系... 为了在实际控制中获得更好的控制效果,以整数阶模型为研究对象,在控制器设计时人为地引入分数阶,通过定义控制性能指标和寻优来确定最优控制的分数阶阶次。为了建立分数阶系统和原整数阶系统之间的联系,取含分数阶状态方程和原整数阶系统状态方程一致的输出变量,并采用输出控制策略使得所设计的分数阶控制器能够应用于原整数阶模型。仿真结果表明,分数阶阶次的选择不仅影响系统控制的效果,还影响系统的稳定性,并给出了一个实例分析来说明本研究方法的可行性。 展开更多
关键词 建筑结构 分数阶 振动控制 最优阶次
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基于降阶模型的水下结构振动主动控制仿真及实验研究 被引量：4
2
作者 于丹竹 黎胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期70-76,共7页
基于降阶模型对水下结构振动的主动控制进行了仿真及实验研究,并取得了较好的抑制振动的效果。基于结构在可压缩流体加载下的无阻尼实模态矩阵建立了水下结构的降阶模型,由于维数的降低,进而能够设计出相对简化的主动控制系统,减少传感... 基于降阶模型对水下结构振动的主动控制进行了仿真及实验研究,并取得了较好的抑制振动的效果。基于结构在可压缩流体加载下的无阻尼实模态矩阵建立了水下结构的降阶模型,由于维数的降低,进而能够设计出相对简化的主动控制系统,减少传感器和作动器的数量。通过线性二次型最优控制和结构主动变刚度控制两种方法对水下结构振动进行了主动控制仿真,均使结构振动有所下降。仿真结果显示线性二次型最优控制能够降低结构振动的峰值,而结构主动变刚度控制能够将结构的固有频率按照需要进行改变。还通过水下平板振动主动控制模型实验,验证了主动控制技术对水下结构的减振效果。 展开更多
关键词 水下结构 降阶模型 振动主动控制 线性二次型最优控制 变刚度控制 实验研究
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安装智能摩擦阻尼器的高层建筑结构振动控制一般算法 被引量：2
3
作者 杜永峰 何晴光 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2005年第2期103-106,共4页
基于二次型控制目标函数的最优控制理论,从目标函数的泛函变分出发,用序列最优算法对目标函数进行求解,得到摩擦阻尼器最优正压力系数表达式,依此可以计算出比较精确的正压力数值解,并根据智能摩擦阻尼器的出力饱和与防止阻尼器锁死两... 基于二次型控制目标函数的最优控制理论,从目标函数的泛函变分出发,用序列最优算法对目标函数进行求解,得到摩擦阻尼器最优正压力系数表达式,依此可以计算出比较精确的正压力数值解,并根据智能摩擦阻尼器的出力饱和与防止阻尼器锁死两种情况对正压力进行修正.算例表明这一算法对摩擦阻尼器的控制是有效的,可以发挥摩擦阻尼器的摩擦耗能功能,结构的层间位移和层间相对速度的峰值比未安装阻尼器时的地震响应峰值均得到明显降低. 展开更多
关键词 结构振动控制 控制算法 地震工程 最优控制 高层建筑 智能摩擦阻尼器
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基于智能隔震结构Benchmark模型的序列最优控制算法
4
作者 杜永峰 王佳佳 +2 位作者 李慧 党育 刘彦辉 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第6期118-122,共5页
针对最新提出的智能隔震结构Benchmark模型,阐述了其在考虑横向-扭转耦联振动和双向地震激励下的运动方程,讨论了序列最优算法较之其它几种经典最优算法的改进之处.运用序列最优算法对智能隔震结构Bench-mark模型进行振动控制,并将其和... 针对最新提出的智能隔震结构Benchmark模型,阐述了其在考虑横向-扭转耦联振动和双向地震激励下的运动方程,讨论了序列最优算法较之其它几种经典最优算法的改进之处.运用序列最优算法对智能隔震结构Bench-mark模型进行振动控制,并将其和采用LQG算法的控制效果进行了分析比较,结果表明序列最优算法优于LQG算法. 展开更多
关键词 智能隔震结构Benchmark模型 结构振动控制 经典最优控制 序列最优控制 LQG控制
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地震激励邻接高层建筑的随机最优控制
5
作者 应祖光 倪一清 高赞明 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期204-208,共5页
采用控制设备联接相邻的高层建筑以降低其地震响应是一个切实有效的方法。基于随机动态规划原理与随机平均法,提出耦合相邻高层建筑的随机最优控制方法。先建立任意层数并在任意层高处控制联接的耦合结构的缩聚模型,再运用随机平均法导... 采用控制设备联接相邻的高层建筑以降低其地震响应是一个切实有效的方法。基于随机动态规划原理与随机平均法,提出耦合相邻高层建筑的随机最优控制方法。先建立任意层数并在任意层高处控制联接的耦合结构的缩聚模型,再运用随机平均法导出关于模态能量的oIt随机微分方程,应用随机动态规划原理建立动态规划方程,由此可确定最优控制律。将结构的响应控制化为模态能量控制,缩减控制系统的维数。用高斯随机过程模拟地震激励,可计及其功率谱特性。数值结果表明该耦合结构随机最优控制方法的有效性。 展开更多
关键词 振动与波 强随机激励结构的最优智能系统控制 理论分析与数值计算 高层建筑 随机最优控制
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建筑结构振动的一种常分数阶控制策略
6
作者 秦飞马 周星德 +3 位作者 张安乐 李勇直 王露健 张翔 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期150-154,共5页
为了在实际控制中取得更优的效果,结构阻尼采用分数阶表示,以建筑结构为研究对象,设系统的阻尼为位移向量的α阶导数,提出一种变异阶次控制器的设计方法。具体过程为:首先,假设原运动方程中的阻尼项为系统位移向量的β阶导数,并对该运... 为了在实际控制中取得更优的效果,结构阻尼采用分数阶表示,以建筑结构为研究对象,设系统的阻尼为位移向量的α阶导数,提出一种变异阶次控制器的设计方法。具体过程为:首先,假设原运动方程中的阻尼项为系统位移向量的β阶导数,并对该运动方程进行控制器设计;其次,考虑控制对象为含α阶导数的运动方程,为达到控制目的,采取基于输出相同的处理方式;再次,根据第3代基准建筑物定义的性能指标,通过搜索的方式确定最优参数β,分数阶阶次在0和2之间均有阻尼效果,搜索范围为[0,2]。仿真结果表明,存在不同于α的β值可获得更优的控制效果,同时,针对不同的性能指标,最优β的选取亦不同。最后,通过一个仿真实例说明该控制方法的可行性。 展开更多
关键词 建筑结构 常分数阶 运动方程 主动控制
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建筑结构鲁棒H_∞控制与作动器优化配置一体化
7
作者 孙万泉 李庆斌 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1965-1968,共4页
为解决建筑结构在地震或风荷载等作用下的振动控制问题,得出了状态反馈下的最优鲁棒H∞控制器。对于系统参数和输入特性都不确知的建筑结构,从鲁棒H∞控制理论出发,求解线性矩阵不等式。以鲁棒H∞范数的极小值γm in为准则,优化了作动... 为解决建筑结构在地震或风荷载等作用下的振动控制问题,得出了状态反馈下的最优鲁棒H∞控制器。对于系统参数和输入特性都不确知的建筑结构,从鲁棒H∞控制理论出发,求解线性矩阵不等式。以鲁棒H∞范数的极小值γm in为准则,优化了作动器的数目和位置。该控制器的设计和作动器的优化配置同时考虑了两者的相互影响,对其进行了一体化设计。通过对一个多层剪切型建筑结构进行仿真计算,验证了该方法的有效性和其简单易行、鲁棒性强等特性。 展开更多
关键词 建筑结构 振动控制 作动器 鲁棒H∞控制 优化配置 线性矩阵不等式
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基于二进制型粒子群算法的相邻两结构主动控制系统安装位置优化
8
作者 刘兆强 姚蕴兴 彭君义 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2011年第S1期205-207,119,共4页
用作动器将两相邻结构的一些楼层连接,以使两结构的动力响应都得到控制的方法具有较高的实用价值,而确定作动器沿楼层的合理安装位置是关键问题。将多亲杂交算子引入传统的粒子群优化算法,提出了一种二进制型粒子群优化算法来解决相邻... 用作动器将两相邻结构的一些楼层连接,以使两结构的动力响应都得到控制的方法具有较高的实用价值,而确定作动器沿楼层的合理安装位置是关键问题。将多亲杂交算子引入传统的粒子群优化算法,提出了一种二进制型粒子群优化算法来解决相邻两结构主动控制系统安装位置的优化问题。结果表明,综合考虑控制效果与控制力付出,将相邻两结构间的作动器布置在靠近结构顶部是有效的。 展开更多
关键词 结构振动控制 相邻结构 布置优化 粒子群算法 二进制
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