浅议建筑结构振动控制

研究更加安全,经济,可靠的结构新体系是工程结构抗震领域的主要课题,结构控制可能是彻底解决这一问题的方法,通过在结构上设置控制机构,由控制机构与结构共同控制地震等动力荷载,使结构动力反应减小,本文就结构振动控制方法做了相应分析。     

新型磁流变阻尼器及其在结构振动半主动控制中的应用

应用磁流变阻尼器对结构振动进行控制，对磁流变阻尼器的力学模型进行了介绍，并设计了磁流变阻尼器的结构参数；基于现代最优控制理论的半主动控制方法设计了控制器，数值计算结果表明：采用磁流变阻尼器对结构振动进行半主动控制，在输入El-Centro波，Taft波及人工地震波时，可使受控结构的各层位移响应的控制效果超过50％，能够有效地减小结构的地震反应。     

建筑结构滑模控制的趋近律方法

利用滑动模态控制方法对建筑结构进行振动控制,给出了基于指数趋近形式的控制律方法。当最大控制力受限时,给出了饱和滑模的控制方法和切换函数的确定方法。对以２种情况进行了研究：一种是,结构每一层都安装有传感器的全状态输出反馈滑模控制;另一种则是,只在结构重要位置上安装有传感器,并只利用此有限数量的传感器输出进行控制有有限状态输出滑模控制。算例结果表明,所提出的滑模控制方法能有效减小结构地震峰值响应,效果     

柔性底层结构的主动变刚度/阻尼抗震控制

提出了一种适用于柔性底层结构抗震控制的主动变刚度／阻尼装置，建立了安装此装置的柔性底层结构的地震反应方程。算例表明，该装置对柔性底层结构的地震反应有良好的控制作用。此外，还讨论了该装置的刚度和阻尼对控制效果的影响。     

TMD系统参数对高耸结构地震控制的影响研究

利用动力时程分析法，研究了ＴＭＤ系统参数对高耸结构地震控制的影响，得出影响高层建筑ＴＭＤ振动控制减震效率的主级；结构的阻尼比ζ１，ＴＭＤ的阻尼比ζ２，ＴＭＤ系统与结构的频率比β，ＴＭＤ系统与结构的质量比μ等，并且给出了这些参数与ＴＭＤ系统减震效率之间的关系曲线。     

底部两层框剪结构砖房的抗震特性分析(Ⅰ)

对底部两层框剪结构砖房的弹塑性地震反应特性进行了广泛研究，认为按本文原则合理控制楼层刚度和屈服强度系数沿高度的分布，该类房屋是一种安全、经济、可行的结构形式，并提出用楼层屈服强度系数作为指标来控制该类房屋底部塑性变形集中是最有效的设计验算方法。     

底部两层框剪结构砖房的抗震特性分析(Ⅱ)

对底部两层框剪结构砖房的弹塑性地震反应特性进行了广泛研究，认为按本文原则合理控制楼层刚度和屈服强度系数沿高度的分布，该类房屋是一种安全、经济、可行的结构形式，并提出用楼层屈服强度系数作为指标来控制该类房屋底部塑性变形集中是最有效的设计验算方法。     

结构主动变刚度控制中的若干问题

探讨了主动变刚度（AVS）控制算法中地震信息预测和控制性能指标选择等问题,并通过算例研究了主动变刚度控制的效能和相关的影响因素,如结构阻尼、时滞以及主动变刚度控制元件丰置等。结果表明：主动变刚度控制是一种易于工程应用的结构减震方法,通过合理措施,可达到经济、高效的目的。     

用神经网络对结构振动主动控制力的仿真算法

本文在运用经典最优控制算法讨论结构地震反应主动控制的基础上，应用人工神经网络理论中的ＢＰ网络模型提出结构振动主动控制力的新算法。工程实例的仿真结果表明：采用本文提出的算法较好的解决了求解控制力时由于传统算法本身的时迟问题，从而使结构振动的主动控制的品质得到很大的提高，并且避免了控制失稳现象的出现。     

加速度反馈磁流变阻尼器半主动控制

在建筑结构的半主动控制中，多以结构的位移和速度反应作为状态反馈，但是实际工作中会产生测量不便以及误差累积等问题，为此，利用加速度测量简单，可靠的特点，采用加速度作为反馈变量来实现建筑结构的磁流变阻尼器半主动振动控制，计算实例分析结果表明，此控制策略能够有效地减少结构的地震反应，并能取得与主动控制策略几乎相当的控制效果。     

变结构控制系统的发展与展望

本文介绍了变结构控制理论研究的现状，给出了目前大家公认的变结构控制系统的定义；指出了滑模的特点及研究变结构控制的数学方法；对重要的研究结果和有代表性的方法进行了综述；揭示了今后有待解决的一些重要问题。     

基于变结构与PID联合控制策略的车身高度控制仿真

对采用油气主动悬架的车辆车身高度进行控制时,由于摩擦力的影响,采用常规ＰＩＤ等传统控制策略系统存在振荡现象。为解决这个问题,通过分析悬架位移误差的相轨迹图,对ＰＩＤ控制的积分项系数进行切换控制,从而设计出了一种变结构与ＰＩＤ联合控制策略。仿真结果表明,与传统ＰＩＤ控制策略相比,此控制策略在消除系统振荡、获得较高控制精度等方面具有较好的控制性能。     

变结构控制理论中抖振问题的研究

分析了变结构控制系统可能引起抖阵的原因，并在此基础上总结了消除抖阵的几种途径，提出了一种降低抖振的方法—模糊神经法。     

振动溢出与共振的变结构控制

针对振动主动控制中的共振及溢出现象 ,提出了采用变结构控制的构想 ;再根据变结构控制的基本理论 ,提出了共振及溢出控制的变结构控制原理、算法 ;并以悬臂梁为模型通过仿真验证了所提出的变结构控制策略对共振及溢出控制的有效性 仿真结果表明 :对于主动振动控制中的共振及溢出现象 ,加速度反馈比阻尼反馈更为有效 ;在对共振及溢出采用变结构控制时 ,控制切换函数或区间的选取对控制效果的优、劣非常重要 ,有待于进一步探讨     

结构振动的变阻尼半主动遗传控制算法

提出结构振动的变阻尼半主动遗传控制算法、针对变阻尼半主动控制的特点,建立新的性能指标泛函,采用遗传控制算法直接在控制力解空间进行全局寻优,逐步搜索到满足变阻尼半主动控制约束拼使性能指标趋于最小的控制力,从而实现了结构振动的变阻尼半主动最优控制,算例仿真表明,采用变阻尼半主动遗传控制算法,控制效果明显,是一种 的结构振动控制策略。     

结构振动状态输出的灰色预测主动反馈控制

针对主动即时控制中的时滞问题,提出了对结构振动状态(即输出)向量实施灰色预测即时主动控制,设计了结构的即时预测控制方案,推导了灰色预测方程,并用Matlab编程进行了仿真分析.将该方案应用于某房屋的抗震控制中,并将计算结果与理想的即时控制、不控制等工况的控制效果进行了比较,仿真结果显示采用灰色预测控制能有效减小时滞影响,控制效果较为理想.     

Adaptive Neural Control for a Class of Low-triangular-structured Nonlinear Systems with H-∞Performance Analysis

In this paper,a neural-network-based variable structure control scheme is presented for a class of nonlinear systems with a general low triangular structure.The proposed variable structure controller is proved to be C1,thus can be applied for backstepping design,which has extended the scope of previous nonlinear systems in the form of strict-feedback and pure-feedback.With the help of neural network approximator,H-oo performance analysis of stability is given.The effectiveness of proposed control law is verified via simulation.     

一类非线性系统的模糊趋近律控制

分析了变结构控制设计方法中趋近律参数的物理意义及参数之间的定性关系 ,根据这些参数的定性和不精确关系 ,提出了基于模糊规则的趋近律控制——模糊趋近律控制 ,即用模糊规则来选择趋近律的参数 ,以达到改善品质控制的目的 .仿真结果表明 ,笔者给出的方法既保留了传统趋近律方法所具有的较强鲁棒性优点 ,又使控制系统的品质控制具有较强的自适应性 ,同时还比传统趋近律方法更有效地削弱变结构控制系统中固有的颤振 .     

含控制延时的离散滑模变结构控制

讨论了变结构采样控制系统中离散滑动模态存在的条件和满足条件的变结构控制逻辑方程，提出了采样系统的控制延时问题及其数学描述，在此基础上，针对数字控制式调速系统，给出了含控制延时的离散滑模变结构控制器的设计方法，并进行了仿真验证。