中國是世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的少數(shù)幾個國家之一,每年頻繁的地震與臺風(fēng)災(zāi)害造成大量建筑結(jié)構(gòu)破壞,給人們生命財產(chǎn)帶來了巨大損失。結(jié)構(gòu)AMD主動控制技術(shù)在突發(fā)自然災(zāi)害(如地震和臺風(fēng))發(fā)生時,能主動調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù),從而最優(yōu)地減小結(jié)構(gòu)振動響應(yīng),是高層建筑抗風(fēng)抗震中應(yīng)用較多但又不太成熟的減振技術(shù)。控制算法作為該技術(shù)的核心組成部分,決定著振動控制的穩(wěn)定性和減振效果的好壞。由于土木工程結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性,外部荷載的隨機性,使得控制算法的選取極具挑戰(zhàn)。因此,研究既能不依賴于復(fù)雜結(jié)構(gòu)參數(shù)又能應(yīng)對外部隨機荷載的自適應(yīng)控制算法具有很高的理論意義和現(xiàn)實應(yīng)用價值。 基于參考模型自適應(yīng)控制算法(Model Reference Adaptive Control)的最小控制綜合算法(Minimal Control Synthesis)最早由英國Bristol大學(xué)的D.P.Stoten教授提出。跟經(jīng)典控制算法相比,MCS自適應(yīng)算法不需要預(yù)先知道受控結(jié)構(gòu)的模型參數(shù)信息,也不需要提前計算控制增益,對系統(tǒng)參數(shù)實時變化、外部干擾不確定、系統(tǒng)內(nèi)部動力耦合及非線性動力系統(tǒng)具有其特有的優(yōu)勢。本論文系統(tǒng)地研究了參考模型自適應(yīng)控制算法在結(jié)構(gòu)AMD主動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,主要研究內(nèi)容包括以下幾方面： 1.研究MCS算法的控制原理,并將其應(yīng)用到結(jié)構(gòu)AMD主動控制裝置中,通過拉格朗日法建立系統(tǒng)在地震作用下的動力模型,列出運動微分方程。 2.建立降低地震能量的參考模型,在MATLAB/SIMULINK中完成采用MCS算法的結(jié)構(gòu)AMD控制的線性仿真分析。在此基礎(chǔ)上,建立理想不退化恢復(fù)力模型,研究MCS算法對結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度退化進(jìn)入非線性狀態(tài)時的仿真控制效果。 3.在Shake Table II小型振動臺上應(yīng)用MCS自適應(yīng)算法,完成了AMD主動控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)處于線性狀態(tài)下的減振控制試驗。 4.為了探究MCS算法對結(jié)構(gòu)處于非線性狀態(tài)的控制效果,對試驗結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度突變情況進(jìn)行了AMD減振控制試驗,并將結(jié)果與采用傳統(tǒng)極點配置控制算法進(jìn)行了比較。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU352.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1827047