由于不確定性的客觀存在,研究不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的性能影響程度,以及對(duì)不確定性結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)控制方法的綜合分析與設(shè)計(jì)越來越受到科學(xué)界和工程界的高度重視,并且已成為當(dāng)前結(jié)構(gòu)力學(xué)研究領(lǐng)域和控制理論研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)問題之一。本文分別對(duì)不確定結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力響應(yīng)分析、不確定結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的控制性能分析與控制器的綜合設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了分析與研究,主要工作內(nèi)容如下:1、模糊性區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力分析考慮具有模糊性區(qū)間參數(shù)的桁架結(jié)構(gòu),用具有區(qū)間值隸屬函數(shù)的區(qū)間因子表征參數(shù)的不確定性,分別建立了桁架結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)有限元方程和動(dòng)力學(xué)方程。基于區(qū)間數(shù)學(xué)和區(qū)間值模糊集合的相關(guān)理論,推導(dǎo)出了模糊性區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)靜力位移、單元應(yīng)力和固有頻率的求解公式,并且對(duì)相關(guān)計(jì)算結(jié)果的區(qū)間值隸屬函數(shù)的求解給出了一種離散數(shù)值解法。仿真算例結(jié)果表明,該方法可以考察每一參數(shù)的不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力分析結(jié)果的影響,其分析與求解的過程較為簡(jiǎn)便易行,且計(jì)算量小、計(jì)算效率較高。2、隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)最優(yōu)控制的閉環(huán)響應(yīng)分析分別對(duì)物理參數(shù)和幾何參數(shù)均具有隨機(jī)性的隨機(jī)桁架結(jié)構(gòu),以及物理參數(shù)為隨機(jī)性的隨機(jī)平面梁結(jié)構(gòu),在確定性參數(shù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,在模態(tài)坐標(biāo)... 

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 不確定結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)）及其控制研究的內(nèi)容和意義
    1.2 不確定性結(jié)構(gòu)研究概述
        1.2.1 工程中的不確定性因素概述
        1.2.2 不確定結(jié)構(gòu)研究的數(shù)學(xué)模型
        1.2.3 不確定參數(shù)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.3 不確定結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究的概況
        1.3.1 結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制方法概述
        1.3.3 不確定結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)）控制的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究目的與主要工作
第二章 模糊性區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力分析
    2.1 引言
    2.2 區(qū)間數(shù)學(xué)和區(qū)間值模糊集簡(jiǎn)介
        2.2.1 區(qū)間數(shù)學(xué)及區(qū)間運(yùn)算規(guī)則
        2.2.2 區(qū)間值模糊集及區(qū)間值模糊數(shù)運(yùn)算
    2.3 具有區(qū)間值隸屬函數(shù)的區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)靜力分析
        2.3.1 確定性參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的靜力有限元分析
        2.3.2 帶有區(qū)間值隸屬函數(shù)的區(qū)間因子
        2.3.3 模糊性區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的靜力有限元分析
    2.4 具有區(qū)間值隸屬函數(shù)的區(qū)間參數(shù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析
        2.4.1 模糊性區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣
        2.4.2 結(jié)構(gòu)固有頻率計(jì)算公式的推導(dǎo)
    2.5 算例分析
        2.5.1 模糊性區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的靜力分析算例
        2.5.2 模糊性區(qū)間參數(shù)桁架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析算例
    2.6 本章小結(jié)
第三章 隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)最優(yōu)控制的閉環(huán)響應(yīng)分析
    3.1 引言
    3.2 確定性參數(shù)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)控制
        3.2.1 模型的降階
        3.2.2 結(jié)構(gòu)的最優(yōu)控制
        3.2.3 系統(tǒng)求解的近似離散化方法
    3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機(jī)性分析
        3.3.1 桁架結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機(jī)性分析
        3.3.2 梁結(jié)構(gòu)參數(shù)隨機(jī)性分析
    3.4 閉環(huán)響應(yīng)的隨機(jī)性分析
    3.5 仿真算例
    3.6 本章小結(jié)
第四章 隨機(jī)壓電智能梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的特征值分析
    4.1 引言
    4.2 壓電智能梁結(jié)構(gòu)的模型
        4.2.1 智能梁結(jié)構(gòu)有限元?jiǎng)恿卧Ｐ偷慕?br>        4.2.2 壓電智能梁?jiǎn)卧獋鞲蟹匠毯椭聞?dòng)方程
        4.2.3 整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)微分方程
    4.3 智能梁結(jié)構(gòu)的閉環(huán)極點(diǎn)配置
    4.4 開環(huán)和閉環(huán)特征值的隨機(jī)性分析
        4.4.1 智能梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的隨機(jī)性
        4.4.2 智能梁結(jié)構(gòu)開環(huán)特征值的隨機(jī)性分析
        4.4.3 智能梁結(jié)構(gòu)閉環(huán)控制特征值的隨機(jī)性分析
        4.4.4 隨機(jī)智能梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的閉環(huán)穩(wěn)定性分析
    4.5 仿真算例
    4.6 本章小結(jié)
第五章 不確定智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)的保成本魯棒PID 控制
    5.1 引言
    5.2 相關(guān)背景知識(shí)簡(jiǎn)介
        5.2.1 PID 控制原理簡(jiǎn)介
        5.2.2 H_∞控制的原理簡(jiǎn)介
        5.2.3 不確定系統(tǒng)的保成本控制簡(jiǎn)介
    5.3 壓電智能梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制模型不確定性的描述
        5.3.1 控制模型的降階
        5.3.2 模型不確定性的表示
    5.4 保成本魯棒PID 控制器的設(shè)計(jì)
        5.4.1 H_∞保成本控制系統(tǒng)
        5.4.2 控制律的設(shè)計(jì)
    5.5 時(shí)滯穩(wěn)定性分析
    5.6 仿真算例
    5.7 本章小結(jié)
第六章 智能PID 控制在不確定電弧爐系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
    6.1 引言
    6.2 相關(guān)背景簡(jiǎn)介
        6.2.1 電弧爐簡(jiǎn)介
        6.2.2 電極及其液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        6.2.3 電石爐控制系統(tǒng)存在的主要問題和控制方案的選擇
        6.2.4 電弧爐控制系統(tǒng)的模型
    6.3 PID 控制器的初始參數(shù)優(yōu)化
        6.3.1 參數(shù)的確定及表示
        6.3.2 適應(yīng)度函數(shù)的選取
        6.3.3 交叉和變異
        6.3.4 電極 PID 調(diào)節(jié)器參數(shù)遺傳優(yōu)化的流程圖
    6.4 智能PID 電極調(diào)節(jié)器的實(shí)時(shí)參數(shù)整定
        6.4.1 基于積分分離的PID 控制器參數(shù)實(shí)時(shí)整定的原則
        6.4.2 控制器參數(shù)實(shí)時(shí)整定的模糊推理規(guī)則
    6.5 仿真算例
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表的論文和參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]區(qū)間參數(shù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)優(yōu)化[J]. 吳杰,陳塑寰.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
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[5]存在時(shí)滯的柔性梁的振動(dòng)主動(dòng)控制[J]. 蔡國(guó)平.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2004(01)
[6]計(jì)算具有區(qū)間參數(shù)結(jié)構(gòu)特征值范圍的一種新方法[J]. 王登剛,李杰.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2004(01)
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[9]非確定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)區(qū)間分析的泛灰求解方法[J]. 吳曉,羅佑新,文會(huì)軍,李敏.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[10]小波理論在大型空間智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 司洪偉,李東旭.  國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)

博士論文
[1]不確定性振動(dòng)控制系統(tǒng)的隨機(jī)方法[D]. 劉春.吉林大學(xué) 2004

碩士論文
[1]懸臂梁振動(dòng)的魯棒控制方法研究[D]. 韓志剛.南京理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3648614