基于反饋控制技術(shù)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型修正
本文選題:反饋控制 切入點(diǎn):模型修正 出處:《湖北師范大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:有限元模型修正技術(shù)是當(dāng)前結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向之一.模型修正的主要內(nèi)容就是對(duì)一個(gè)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試,然后利用測(cè)試結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)的分析模型進(jìn)行修正,使得修正后的模型給出的分析結(jié)果與相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果具有良好的相關(guān)性,即修正后的模型能較準(zhǔn)確地描述實(shí)際結(jié)構(gòu).本文主要討論具體內(nèi)容如下:第一章介紹了本文所需的符號(hào),引理和論文的安排.第二章首先討論了基于反饋控制技術(shù)的無阻尼結(jié)構(gòu)模型修正問題,運(yùn)用矩陣的QR分解和迭代算法得到了滿足特征方程的加速度和位移反饋增益矩陣,同時(shí)還得到了在Frobenius范數(shù)下,滿足要求的最優(yōu)修正質(zhì)量和剛度矩陣.該方法不僅可以保證修正后的矩陣是對(duì)稱的,同時(shí)還可以保證修正是不溢出的.其次,考慮了基于輸出反饋控制技術(shù)的無阻尼結(jié)構(gòu)模型修正問題,通過運(yùn)用矩陣的QR分解、奇異值分解和迭代算法得到了滿足特征方程的加速度和位移輸出反饋增益矩陣,同時(shí)還得到了滿足要求的最優(yōu)修正質(zhì)量和剛度矩陣.該方法不僅可以保證修正后的矩陣是對(duì)稱的,同時(shí)還可以保證修正是不溢出的.最后,考慮了一類特殊情況下的基于反饋控制技術(shù)的無阻尼結(jié)構(gòu)模型修正問題.數(shù)值例子顯示我們的方法是可靠有效的.第三章討論了基于反饋控制技術(shù)的阻尼結(jié)構(gòu)模型修正問題.運(yùn)用矩陣的QR分解和迭代算法得到了滿足特征方程的速度和位移反饋控制增益矩陣,同時(shí)還得到了在Frobenius范數(shù)下,滿足要求的最優(yōu)修正阻尼和剛度矩陣.該方法不僅把測(cè)得的特征數(shù)據(jù)嵌入到了新的模型中,同時(shí)保證修正后的系統(tǒng)仍然是對(duì)稱的.
[Abstract]:Finite element model modification is one of the most important research directions in the field of structural dynamics.The main content of the model modification is to test a real structure, and then modify the analysis model of the structure by using the test results.The result of the modified model has a good correlation with the corresponding experimental results, that is, the modified model can describe the actual structure more accurately.The main contents of this paper are as follows: the first chapter introduces the symbol, Lemma and the arrangement of the paper.In the second chapter, the problem of undamped structure model modification based on feedback control technique is discussed. The acceleration and displacement feedback gain matrices satisfying the characteristic equations are obtained by using the QR decomposition and iterative algorithm of the matrix. At the same time, under the Frobenius norm, the acceleration and displacement feedback gain matrices are obtained.The optimal modified mass and stiffness matrix to meet the requirements.This method can not only guarantee that the modified matrix is symmetric, but also guarantee that the modified matrix is not overflow.Secondly, the problem of undamped structure model modification based on output feedback control technique is considered. By using QR decomposition, singular value decomposition and iterative algorithm, the acceleration and displacement output feedback gain matrices satisfying the characteristic equations are obtained.At the same time, the optimal modified mass and stiffness matrix are obtained.This method can not only guarantee that the modified matrix is symmetric, but also guarantee that the modified matrix is not overflow.Finally, the problem of undamped structural model modification based on feedback control is considered.Numerical examples show that our method is reliable and effective.In chapter 3, the problem of model modification of damping structure based on feedback control is discussed.The velocity and displacement feedback control gain matrices satisfying the characteristic equations are obtained by using the QR decomposition and iterative algorithm of the matrix. The optimal modified damping and stiffness matrices satisfying the requirements are also obtained under the Frobenius norm.This method not only embeds the measured characteristic data into the new model, but also ensures that the modified system is still symmetric.
【學(xué)位授予單位】:湖北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:O342
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,本文編號(hào):1703428
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