基于LQR直升机模糊滑模跟踪控制

研究直升机系统稳定性优化问题,由于直升机系统的强耦合和非线性特性的影响,使飞行的稳定性和实时跟踪性差。为解决上述问题,对直升机原始数学模型进行近似线性化和解耦处理,采用模糊滑模控制方法实现直升机姿态角度的跟踪控制。首先,在滑模面的设计中引入最优线性二次型调节器,构建一种积分型切换面。其次,以切换面及导数的乘积和滑模切换增益的变化量为模糊系统的变量,实时调整变结构控制项的切换增益。仿真结果表明,通过控制器设计能够实现直升机姿态角度跟踪的稳定性,对外界不确定干扰具有强鲁棒性且控制器输出抖振问题得到明显改善。     

钢管混凝土拱桥非线性时域抖振分析

采用谐波叠加法模拟了巫峡长江大桥处的随机风场,应用有限元分析软件ANSYS建立了该桥的有限元模型,在此基础上,对该桥进行了非线性时域抖振分析。并计算了该桥的静风、阵风荷载响应。分析结果表明：考虑几何非线性会增大钢管混凝土拱桥的横桥向及扭转抖振响应,该桥的脉动风不可忽视。     

Field measurement on wind characteristic and buffeting response of the Runyang Suspension Bridge during typhoon Matsa

Field measurement on wind characteristic and buffeting response of existing bridge is of great value to the development of bridge wind engineering, and the structural health monitoring system (SHMS) employed in many long-span bridges provide a research basis for the field measurement. In order to provide reliable basis for wind resistant evaluation of Runyang Suspension Bridge (RSB), two anemometers and 85 accelerometers were installed in the SHMS of RSB. In August 2005, Typhoon Matsa crossed over Jiangsu, the SHMS timely recorded the typhoon and structural vibration responses. In this paper by using the time-frequency technique and statistical theory, the recorded data were analyzed to obtain the strong wind characteristics, the buffeting response characteristics of the cable and deck, and the variation of buffeting response RMS versus wind speed. Results obtained in this study can be employed to validate the credibility of current buffeting response analysis theory techniques, and provide reference values for wind resistant evaluation of other long-span bridges. Supported by the National Hi-Tech Research and Development Program of China (“863” Project) (Grant No. 2006AA04Z416), the Key Project of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50538020) and the Outstanding Youth Fund of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50725828)     

某高墩大跨连续刚构桥抖振时域分析

使用大型通用有限元软件AN SY S建立了某桥的成桥阶段和施工最不利阶段的有限元模型,分析了模型的动力特性.根据POD型的谱表示法模拟了桥梁的脉动风速场并进行了相关性拟合检验,然后基于准定常理论计算了作用在模型上的抖振力时程.最后由HHT方法进行时程分析,分别求得了两种模型的抖振时域分析的结果,据此有效地评价了桥的抗风性能.     

大跨度桥梁全耦合颤抖风振响应分析

本文基于Ｓｃａｎｌａｎ的颤抖风振分析理论，建立了桥梁断面质心与形心不重合时大跨度桥梁横弯、竖弯、扭转全耦合的颤抖风振基本方法，采用复合高斯－拉盖尔方法进行数值积分求得响应值，并以金门大桥为算例，探讨了横向风振响应值的大小及偏心距对响应的影响，得出了一些有益的结论和建议．     

中塔对大跨度三塔连跨悬索桥抖振性能的影响

为探讨中塔对大跨度三塔连跨悬索桥抖振性能的影响,以世界第一大跨度三塔连跨悬索桥——泰州大桥为研究对象,通过基于有限元的结构非线性时域分析,研究了中塔型式和中塔纵向刚度对大跨度三塔连跨悬索桥风致抖振响应的影响。实测模态参数与计算模态参数的对比验证了所建立有限元模型的准确性。研究结果表明:相比人型中塔,A型中塔可显著降低主梁扭转抖振位移并削弱竖向与横向位移响应;主梁侧向抖振位移几乎不受中塔纵向刚度的影响,增加中塔纵向刚度可以一定程度上抑制主梁竖向及扭转抖振位移响应;中塔纵向刚度变化对边塔平动抖振位移影响微弱,在一定范围内增加中塔纵向刚度可以显著降低中塔顺桥向平动和扭转抖振位移,同时在略微增加边塔扭转抖振位移的前提下可以一定程度上抑制中塔横桥向平动抖振位移。     

考虑抖振影响的大跨度桥梁静风稳定性分析

提出大跨度桥梁静风稳定性求解的动力有限元方法,在考虑桥梁结构几何非线性与脉动风抖振响应影响的基础上对西堠门大桥与东海大桥的静风稳定性进行了分析,计算结果表明,忽略脉动风抖振影响求出的静风失稳临界风速是偏于保守的。     

多重双频率调谐质量阻尼器制振性能及对桥梁抖振的控制

DTMD是一种新型的具有双频率的调谐质量阻尼器,与普通TMD相比,可以同时实现对主梁竖向和扭转振动的控制,具有较高的控制效率,但DTMD与TMD相似,控制效率对参数失调较敏感。基于Scanlan多模态耦合抖振理论,提出桥梁多模态耦合抖振多重DTMD控制理论,列式中考虑了多模态参与作用和模态间气动耦合效应,并编制了多重DTMD抖振控制和参数分析程序。最后以一座斜拉桥为算例,研究了多重DTMD的制振性能,讨论了多重DTMD频率带宽、DTMD个数和阻尼比等参数对控制效率的影响,并对多重DTMD的设计提出建议。     

汽车风振噪声的空气射流结构优化

风振噪声的控制研究目前是汽车领域的研究热点与重点之一。通过数值模拟分析研究了空气射流方法对风振噪声的抑制效果。运用大涡模拟(LES),引入更加准确有效的声品质评价参数,分别对天窗和右后窗的空气射流结构进行优化分析,得到了最优结构参数结果。仿真结果表明,空气射流结构对风振噪声的抑制效果显著。     

用于斜拉桥抖振控制的多重调质阻尼器性能研究

多重调质阻尼器(MTMD)控制技术是近年来兴起的一种有效的被动控制方法.MTMD克服了过去常采用的STMD(单调质阻尼器)在结构频率发生漂移时控制效果不稳定的缺点,在工程上具有良好的应用前景.本文通过对杨浦大桥抖振在MTMD控制下的计算,着重分析了考虑背景响应的情况,对MTMD的各个参数分别进行了研究,得出了一些在MTMD设计和评价中有益的结论.