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基于磁流变阻尼器的结构振动优化控制 总被引:13,自引:0,他引:13
磁流变(MR)阻尼器利用MR流提供可控性是当今最新的半主动控制装置,工程应用前景十分广阔,但由于MR阻尼器所固有的高度非线性动特性,使得描述其阻尼力-输入电压关系的逆向动特性的数学模型很难得到,而逆向动特性模型对实现整个控制策略又是至关重要的。本项研究针对这一问题提出运用神经网络技术建立MR阻尼器的神经网络模型来模拟其逆向动特性,并设计与之相适应的控制系统,建立起基于MR阻尼器的结构振动控制的有效分析方法,通过数值仿真结果探讨所提出的结构控制策略的有效性。 相似文献
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粘弹性阻尼器在结构减震控制中的位置优化研究 总被引:3,自引:2,他引:1
提出一种粘弹性阻尼器优化设置的新型优化数学模型,同时考虑了地震作用下的三种结构控制指标.首先假定优化模型的五种加权系数组合,在阻尼器数量一定的前提下,利用遗传算法对不同形式的结构在四类场地条件地震动作用下的粘弹性阻尼器进行位置优化.然后引入两个性能评价指标,对五种系数组合情况时阻尼器最优布置下的结构反应进行分析研究,使阻尼器布置方案能体现综合控制效果上的最优,得到不同情况下加权系数的建议取值组合.数值算例验证了新模型的有效性,最后,对粘弹性阻尼器优化布置方面提出几点有意义的结论. 相似文献
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基于遗传算法的结构主动控制 总被引:10,自引:2,他引:8
提出了应用遗传算法进行结构主动控制的新方法,该方法能够在线计算控制力,对结构实施控制,并提出了解决该控制系统中时间滞后问题的方法,为该控制系统在实际中的应用打下了基础。 相似文献
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探讨了运用被动的控制装置减轻相邻结构地震动响应的机理,比较了在不同的地震波作用下粘弹性阻尼器和流体阻尼器的减震效果。将两相邻结构简化为两单自由度体系,用Voigt模型模拟连接两相邻结构的粘弹性阻尼器,用Maxwell模型模拟连接两相邻结构的流体阻尼器,分别导出了在地面白噪声激励下主结构平均振动能量最小或两相邻结构总平均振动能量最小这两个控制目标下粘弹性阻尼器与流体阻尼器的优化参数的一般表达式。运用具有不同频谱特性的三类相邻结构在ElCentro1940NS,Kobe1995和唐山地震波作用下的数值结果比较了这两种被动阻尼器的减震效果,详细讨论了导致不同控制效果的原因。 相似文献
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动调频液柱阻尼器基于遗传算法的LQR控制优化设计 总被引:1,自引:0,他引:1
ATLCD由调频液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD)发展而来,在TLCD液柱端部连接气压控制箱,通过引入控制气压对结构实施主动控制。采用被动TLCD优化设计方法设计阻尼比及频率比,采用LQR算法确定ATLCD系统的主动控制力,并对LQR算法中权矩阵采用遗传算法进行优化。以一五层钢框架结构为例,顶层装ATLCD用LQR算法进行主动控制,加载El-Centro地震波进行时程响应分析,比较无控结构及被、主动控制结构的时程响应结果表明,采用ATLCD的减振效果明显优于采用被动装置。 相似文献
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提出基于相对适应度遗传算法的高层结构粘滞阻尼器优化布置方法,综合考虑多种地震波作用与多个不同优化目标。较标准遗传算法,相对适应度遗传算法基于染色体目标函数值相对大小构造适应度函数能充分体现种群中染色体适应度差异,促进种群的有效进化,获得优化问题的全局最优解。在讨论目标函数加权系数对优化结果影响基础上,对目标函数进行归一化处理,并考虑多种地震波作用。通过用该方法对20层框架结构的粘滞阻尼器布置方案进行优化,数值计算结果证明该方法的有效性及可用性。 相似文献
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非线性结构利用摩擦阻尼器振动控制的优化设计 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了强烈地震作用下非线性结构中摩擦阻尼器的参数优化问题。非线性结构的恢复力和摩擦阻尼器的滞回特性分别用连续的Bouc-Wen模型表示,利用遗传算法以相对性能指标为目标函数对阻尼器的参数进行优化,比较了不同地震波下摩擦阻尼器的减震效果。取一个八层结构为例进行计算,结果表明,摩擦阻尼器能有效地减小非线性建筑结构在强烈地震下的响应,Bouc-Wen模型能够较好地模拟摩擦阻尼器的滞回性能,使用遗传算法优化后摩擦阻尼器的参数,提高了结构的减震效果。 相似文献
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研究了用两组相同的MTMD来控制非对称结构扭转振动的最优位置。MTMD具有相同的刚度和阻尼系数但不同的质量。基于导出的设置MTMD时结构扭转角位移传递函数,建立了扭转角位移动力放大系数解析式。MTMD最优参数的评价准则定义为:结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化。MTMD的有效性评价准则定义为:结构最大扭角转位移动力放大系数的最小值的最小化与无MTMD时结构最大扭转角位移动力放大系数的比值。基于定义的评价准则,研究了标准化偏心系数(NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对不同位置MTMD最优参数和有效性的影响。 相似文献
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基于自适应模拟退火遗传算法的传感器优化配置研究 总被引:2,自引:0,他引:2
针对传感器优化配置组合优化问题,提出了一种基于模态置信度准则MAC的优化算法——自适应模拟退火遗传算法。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元的值极小为目标函数,针对满足传感器数量不变的约束条件问题,提出了二重结构编码遗传算法,并将传统的模拟退火算法改良后,作为一个独立的算子置于遗传算法进化过程中;为了避免出现过早收敛的现象,引入了自适应交叉和变异概率。算例结果表明该混合算法对传感器数目与位置同时实现了优化,得到了满足不同精度要求的传感器优化配置方案。 相似文献
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自适应桁架结构局部力反馈振动控制及其主动构件的配置研究 总被引:5,自引:0,他引:5
本文主要研究利用自适应桁架结构自身的主动构件实现控制结构动态特性的理论和有效性以及主动构件的最优配置问题。首先,基于自适应桁架结构的有限元模型,将主动构件的弹性内力直接用于实现反馈控制桁架结构的振动特性;然后,引用模态耗散能因子和模态应变能因子的概念,研究了主动构件的优化配置问题。通过一平面自适应桁架结构的优化配置计算和数值仿真,说明了文中提出的控制方法和主动构件优化配置的有效性。 相似文献
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本文采用遗传学习算法和误差反向传播算法(BP 网络)相结合来训练前馈人工神经网络(BPN),使网络收敛速度加快并避免局部极小。依据算法建立网络模型,用小批量训练替代单样本训练和大批量样本训练,提高网络的训练速度。通过模拟,预测结果表明,该算法收敛速度快,预测精度高,为气体模糊识别和预报提供了一种新思路和新方法。 相似文献
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受控弹性结构的高频自激振动 总被引:2,自引:0,他引:2
分析了结构控制中高频自激振动的原因。文中证明:具有对位速度负反馈的弹性结构总是渐近稳定的,不会因控制设计中的模态截断而引起控制溢出;但具有跨点速度负反馈的弹性结构则不然。经分析后指出,反馈环节和作动器的时滞是具有对位速度负反馈的结构产生高频自激振动的主要原因。在一定条件下,只要反馈增益足够大,高频自激振动就会发生。 相似文献
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研究了用两组相同的MTMD控制单层非对称结构扭转振动的最优设计参数。MTMD具有相同的刚度和 阻尼系数但不同的质量。MTMD被布置在最优位置。MTMD最优参数的设计准则定义为:结构最大扭转角位移动力放 大系数的最小值的最小化。MTMD的有效性设计准则定义为:结构最大扭转角位移动力放大系数的最小值的最小化与 无MTMD时结构最大扭转角位移动力放大系数的比值。基于定义的设计准则,研究了非对称结构的标准化偏心系数 (NER)和扭转对侧向频率比(TTFR)对处于最优位置MTMD最优设计参数和有效性的影响。 相似文献