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时滞补偿是实时混合试验(RTHS)成功非常关键的环节,传统时滞补偿方法主要针对建筑结构实时混合试验设计,主要关注低频的时滞补偿能力,但航空、交通等领域的结构频率较高,甚至超过10 Hz,高频信号对结构响应的影响不可忽略,较高的结构频率要求更小的时滞保证稳定性,对其进行实时混合试验需要在较宽频带上实现时滞补偿。该文提出了自适应线性二次高斯算法(ALQG)提高对高频信号的时滞补偿能力和稳定性。采用不同轨道梁截面刚度参数的桥梁作为数值子结构进行实时混合试验,检验ALQG算法在车桥耦合系统RTHS中时滞补偿的有效性和稳定性,并与采用ATS的结果进行比较。试验结果表明:ALQG算法能够较好补偿RTHS中的高频信号,补偿效果优于ATS算法。 相似文献
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瓷柱型电气设备(PCEE)是电力系统的重要组成部分,其抗震能力较差,现有PCEE减震措施均不能充分保证该类设备在地震发生时的安全运行。为解决此问题,提出了将多重调谐质量阻尼器(MTMD)用于增强PCEE的抗震性能。对某一型号的电流互感器设计了三重调谐质量阻尼器(Triple-TMD)减震装置并推导了Triple-TMD的减震控制方程;通过有限元模拟及振动台试验,对比了不同类型及不同加速度峰值地震动作用下设备减振前后的动力响应;通过一种简化的方法考虑了导线及裹冰荷载等因素对Triple-TMD减震效率的影响。有限元及振动台试验结果均表明:Triple-TMD明显增强了PCEE的抗震能力,峰值地面加速度(PGA)为0.5g时,约占设备质量4%的Triple-TMD平均可以将设备瓷套管根部的峰值应力降至无控时的70%;不同类型及不同加速度峰值的地震动作用时,Triple-TMD均能实现减震并体现足够的安全裕度;当Triple-TMD控制频率与被控设备的自振频率之间发生50%时,Triple-TMD仍然能够保持一定的减震效果。 相似文献
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该文提出一种用于协调子结构的界面单元方法。基于广义变分原理,将两子域的刚度与界面单元刚度组装成耦合结构的整体刚度矩阵,求解新的平衡方程即可得到各个耦合子域的位移。界面单元的意义是对子域引入边界力,并建立边界上平衡关系和位移协调关系。该文利用悬臂梁单轴受拉案例验证了界面单元方法的精确性。为了使得界面单元能够应用到子结构混合试验中,引入静力凝聚与BFGS方法,这样只需通过提取边界上的力与位移即可实现多子域不共节点的边界协调问题。该文最终以悬臂梁案例验证了界面单元在解决非线性静、动力加载工况下的正确性。 相似文献
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非结构构件振动台试验楼面响应谱再现技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
近年来,研究发现地震中非结构构件破坏带来的损失远远大于结构体破坏的损失,开展非结构构件的抗震性能研究日益得到重视。地震模拟振动台模型试验是检验结构抗震性能的最直接手段,它也常用于加速度相关型非结构构件(吊顶、水管支吊架、玻璃幕墙等)抗震性能试验。这类非结构构件往往在地震模拟试验中受到楼面响应谱的作用,如何准确复现非结构构件受到的楼面响应谱作用较少研究。本文在振动台离线迭代控制之外开发了基于楼面谱加速度波形再现的外环迭代控制器,构成了双层离线迭代控制架构,来克服非结构构件边界模拟装置(加载框架等)动力特性的影响。并采用这种方法进行了承压水管支吊架的抗震性能试验,试验结果表明这种方法可以较好地再现非结构构件受到的楼面响应谱作用,验证了方法的可行性。 相似文献
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大量的结构抗震试验需要使用单自由度振动台;将振动台纳入互联网中,可实现远程控制;振动台试验中,由于台体、构件的影响,以及作动器的非线性,传统PID控制已经达不到控制要求;提出在激励源(作动器)经典PID闭环控制的基础上,通过在台面上配置反馈通道,构建一个外部的控制闭环,组成双闭环控制系统,外部闭环控制采用离线迭代学习算法;对振动台控制系统进行了MATLAB仿真,达到了理想的控制效果;应用迭代控制理论来改造单自由度振动台控制系统,有很大的理论和实际意义。 相似文献
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如何模拟试验体在结构中受到的真实边界条件是决定结构试验结果正确性的关键问题,即在边界加载点上实现多自由度系统的命令的准确加载。土木工程结构(或构件)一般竖向刚度大,在重力荷载作用下各个自由度之间存在较强的耦合作用,采用传统方法多个作动器单独加载控制精度低,甚至会出现加载控制失稳的现象。针对这个问题,发展一种可以根据试验体和试验装置特点灵活选择控制点自由度和作动器的力或位移控制方式的混合控制方法,即柔性多自由度力-位移混合控制(FMFDC)策略,提出广义刚度矩阵来近似等效试验体的力-位移关系,并基于广义刚度矩阵设计力-位移转换系数矩阵,采用坐标转换雅可比矩阵将加载装置的几何非线性线性化,采用比例-积分-微分控制方法(PID控制方法)保证各自由度的稳态误差满足精度要求,最终实现多自由度协调加载。基于柔性多自由度力-位移混合控制方法分别建立了六自由度和平面内三自由度加载平台,以小型铁皮筒试验体和足尺钢柱的循环往复试验进行验证,试验结果验证了这种控制方法的可行性和适用性。 相似文献
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现代结构试验通常抽取结构的一部分进行子结构拟静力或拟动力试验,同时对子结构边界进行近似处理,简化加载方案,以期在现有试验条件下满足大比例尺试验的需求。然而,这种方法应用于复杂构件时会带来较大的误差,特别是各向刚度差异很大的构件,由于各自由度之间的耦合效应,以及传统试验装置控制模式和精度的限制,难以实现轴向、剪切、弯曲以及扭转自由度之间的同步协调加载,加载误差严重影响了结构抗震性能评估试验的准确性。针对子结构试验中耦合多自由度同步协调加载问题,利用力-位移混合双闭环控制策略实现多自由度之间的解耦,采用鲁棒性PID控制方法,以减少多自由度同步协调加载过程中试件的材料非线性和加载装置的几何非线性带来的误差,提高子结构试验的精度。通过以某构件的子结构拟动力试验为例验证了所提出的力-位移混合控制方法的可行性和正确性。 相似文献
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等效力控制方法用反馈控制代替数学迭代过程求解实时子结构试验隐式逐步积分方法的非线性方程。滑动模态控制是一种非线性控制器,适合于进行线性和非线性系统的控制。对于非线性结构实时子结构试验的等效力控制方法,采用滑动模态控制器代替PID控制器。线性弹簧试件实时子结构试验的数值模拟和试验验证了这种控制方法的可行性。防屈曲支撑试件数值模拟和试验的结果表明:对非线性系统的等效力控制方法试验,滑动模态控制有较好的控制效果。 相似文献
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