空间结构磁流变阻尼器的半主动控制

磁流变液阻尼器是一种连续可调的智能材料阻尼器,可将磁流变阻尼器与空间结构杆件组合形成智能空间结构,具有良好的振动抑制作用,对结构节点的位移和速度都有很好的控制效果。以控制下顶点竖向最大位移和无控制下顶点竖向最大位移的比值作为控制效果评价标准,研究发现随着磁流变阻尼器最大阻尼力的增大,控制效果的增加越来越不明显。     

建筑结构地震响应的MR阻尼器PID半主动控制

根据建筑结构的特点进行了结构上的简化计算,并采用了磁流变（MR）阻尼器的Bingham模型及PID半主动控制算法对建筑结构地震响应进行了半主动控制分析研究,并且与结构被动控制的效果进行了对比,数值结果表明：在EI-centro地震激励作用下,被动控制和半主动控制对结构地震响应的水平位移与速度取得了不同的控制效果;对结构的位移及速度的控制效果,MR半主动控制均明显的优于被动控制。     

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

MR阻尼器对高耸结构风振反应的智能控制

介绍了MR阻尼器对高耸结构风振控制的理论与技术。在详细地说明了MR阻尼器的智能特性和力学模型的基础上,提出了MR阻尼器对高耸结构风振半主动控制的基本理论,建立了MR阻尼器对电视塔、输电线塔和桅杆等高耸结构风振半主动控制的设计方法。工程实例的设计和仿真分析表明:MR阻尼器对高耸结构风振反应的智能控制技术具有较好的减振效果,是一种具有广泛应用和推广价值的高耸结构的抗风技术。     

基于MR阻尼器的空间网壳结构模糊控制

基于模糊控制原理,提出和构建运用于大型杆系空间结构的模糊控制系统和简化模糊控制器组成,包含模糊化接口、规则库、插值查询表等.运用该模糊控制器,实现对典型网壳结构的振动控制和数值仿真.对比分析采用不同结点的位移、速度作为双输入时的结构动力响应.研究表明,该简化的模糊控制器设计简便、易于操作、振动控制效果显著.     

采用磁流变阻尼器的基础隔震结构性能研究

相关研究表明被动的基础隔震结构不能保证在任何地震作用下都是有效的。结合当前新型的磁流变阻尼器,提出了半主动控制系统与被动的基础隔震系统相结合的组合基础隔震系统,并在修正的clipped-optimal半主动控制算法基础上编制了相应的MATLAB程序。利用这一程序对一个8层结构进行了仿真分析,结果表明本文所提出的组合控制基础隔震系统比原来的被动基础隔震系统具有更好的控制性能。     

采用ER阻尼器作斜拉索半主动振动控制的试验研究

提出了基于ER/MR阻尼器的半主动控制算法对斜拉索进行振动控制,并进行了振动控制试验。该算法建立在离散时间系统的基础上,并考虑了EP/MR阻尼器的力学特性而发展起来的,因此具有很大的应用价值。首先通过模态降阶的理论,减少了系统的自由度数目,使系统更易于控制。在阻尼器采用Bingham模型的半主动控制策略的基础上,应用更符合阻尼器实际力学特性的双粘性模型,提出了相应的改进办法。然后在试验室建立了缩尺比为1∶12的一根12m长的斜拉索试验模型,考虑到ER阻尼器与MR阻尼器具有相似的力学特性,选用ER阻尼器作为作动器,完成了斜拉索半主动振动控制的试验研究,并与理论结果进行了比较,两者吻合良好。     

设置磁流变阻尼器的高层钢框架支撑体系的地震反应研究

磁流变(MR)阻尼器是一种性能十分优秀的减振装置,具有构造简单、调节驱动容易和反应迅速等优点,能有效减小工程结构的地震反应和风振反应,具有广阔的应用前景。本文研究了安装MR阻尼器的高层钢结构框架支撑体系的抗震性能。在介绍了MR阻尼器力学模型的基础上,推导了MR阻尼器-支撑框架系统的地震反应基本方程,并且采用了基于最优主动控制力的“开关-耗能”半主动控制策略对MR阻尼器实施控制。应用本文方法对一栋20层的高层钢结构进行了模拟计算,结果表明:安装了MR阻尼器的框架支撑体系的抗震性能明显优于纯框架支撑体系,是一种简单、方便和有效的减振系统。     

斜拉桥拉索磁流变阻尼器减振技术的参数优化研究

针对应用磁流变阻尼器控制斜拉桥拉索振动中参数优化这一关键问题,通过试验研究,建立了目前常用的RD-1005型磁流变阻尼器非线性双黏性模型,得到了基于输入电压、激振频率、振动幅值等参数的磁流变阻尼器等效黏性阻尼系数计算公式;然后提出了考虑拉索垂度、弯曲刚度和倾角等因素影响的黏性阻尼器拉索减振设计方法,修正了Pacheco的设计曲线;最后提出了磁流变阻尼器拉索减振的优化设计方法,并通过实桥试验得到验证。     

采用半主动摩擦阻尼器进行建筑结构综合振动控制和健康监测(1):方法论

对建筑结构振动控制和健康监测受环境影响的程度进行研究。由于很多研究将振动控制和健康监测分别独立来考虑,因此,提出综合程序,采用半主动摩擦阻尼器对建筑结构的振动控制和健康监测进行分析,并首次引进了综合系统的概念。基于已知刚度,采用半主动摩擦阻尼器提出了修正刚度、质量矩阵和识别结构参数的计划。根据修正的系统矩阵,对带有Kalman的过滤器,采用局部反馈控制的半主动摩擦阻尼器并对其控制性能进行研究。假定建筑在突发事件和长期使用过程中遭受了一定的破坏,采用已识别的原始结构参数,基于已知的刚度,采用半主动摩擦阻尼器提出损坏监测计划。所提综合程序的可行性和精确性,在本文的第二部分进行了论证。     

结构半主动控制的新技术──主动变刚度/阻尼控制

本文首先介绍主动变刚度和主动变阻尼控制系统的研究进展情况,进而介绍基于这两种控制系统的有机结合的一种崭新的半主动控制技术一主动变刚度阻尼控制（AVSD）,指出了AVSD系统几个急需解决的问题,并展望这一控制技术的应用前复     

一致激励下MR阻尼器对桥梁地震反应控制效果的研究

本文应用磁流变(MR)阻尼器对桥梁结构在一致地震激励下的响应进行控制。采用子空间模态分析法建立了适合一致地震激励下桥梁振动控制分析的瞬时最优控制算法。以连续刚构桥和大跨度斜拉桥两个具体工程为例,数值仿真分析了桥梁地震反应在多种MR控制策略下的控制效果,为MR阻尼器的工程应用提供了理论依据。     

基于优化模糊控制规则的磁流变阻尼减震结构地震反应分析

由于采用半主动控制的磁流变阻尼器减震结构存在非线性和时变等因素,精确数学模型的建立非常困难。模糊控制是一种比较合适的控制方法,但模糊控制的设计易受人类主观经验的影响而不甚完善,致使控制的效果受到影响。本文利用遗传算法提出一种优化模糊控制规则的新的控制算法,并对安装磁流变阻尼器的某3层钢筋混凝土结构进行了数值仿真,比较了无控结构、模糊控制结构及遗传算法优化模糊控制结构在地震作用下顶层的位移和加速度响应。结果表明:与人为经验设计的模糊控制相比,利用遗传算法优化的模糊控制可使结构顶层位移、加速度的控制效果均得到明显提高。     

行波激励下MR阻尼器对桥梁地震反应控制效果的研究

本文应用磁流变(MR)阻尼器对桥梁结构在行波激励下的地震反应进行控制。采用子空间模态分析法建立了适合多点不同步地震激励下桥梁振动控制分析的瞬时最优控制算法。以连续刚构桥和大跨度斜拉桥两个具体工程为例,数值仿真分析了行波激励下桥梁地震反应在多种MR控制策略下的控制效果,为MR阻尼器的工程应用提供了理论依据。     

结构半主动变阻尼控制的研究

作为经典范例之一,半主动变阻尼系统得到了广泛的应用,然而近来的研究显示仍需要对其控制性能重新认识。本文以谐波作用下支座激励的理论为出发点,讨论了粘性变阻尼控制系统可能成立的基本条件和适用范围。算例以一个设置在基础层的半主动变阻尼器控制系统为例,采用离复位控制策略进行了数值模拟,并得出了两个重要结论:(1)变阻尼控制系统只有在结构动力反应远离共振的情况下,才有可能同时取得位移峰值和加速度峰值的减小;(2)结构动力反应与控制效果的改善依赖地面运动特性,在一般情况下相比被动阻尼控制并不能明显提高控制效果,甚至有所不及。     

大平台多塔楼新型隔震体系的智能磁流变控制

本文将隔震技术应用到大平台多塔楼结构中,研究了这种新型隔震体系的抗震性能,并将磁流变(MR)阻尼器设置于隔震层,探讨了这种新型隔震体系智能磁流变控制的减震效果.文中以北京通惠家园某典型小区为研究对象,建立了大平台多塔楼新型隔震减震体系的运动方程,考虑了隔震支座的非线性.本研究中MR阻尼器的半主动控制算法选用限幅最优控制算法,其主控制器采用H2/LQG方法来设计.仿真分析结果表明,这种新型隔震体系可以有效地减小上部住宅结构与下部平台的地震反应,为提高大平台多塔楼结构的抗震安全性提供了一条崭新的途径.采用MR阻尼器与这种新型隔震体系相结合可以进一步减小隔震结构下部平台的地震反应与隔震层的非线性反应,提高这种新型隔震体系的抗震安全性.     

连续梁桥竖向振动半主动滑动模式控制研究

利用可变阻尼器对连续梁桥的竖向振动进行半主动控制，提出基于滑动模式理论的控制算法，井以实例加以说明。研究结果表明，滑动模式方法对控制系统溢出是不敏感的，具有较好的控制稳定性。通过实例仿真，这种控制方法能有效抑制连续梁桥的竖向振动，对桥梁结构的振动控制有重要的理论意义。