半主动智能隔震结构的多因素复合最优控制及瞬时能量响应规律研究

	半主动智能隔震结构的多因素复合最优控制及瞬时能量响应规律研究
项目编号	50548016
	杜永峰
摘要	要实现半主动智能隔震结构的最优控制，首先需要采用合理的控制算法。算法是控制理论体系的重要组成部分。线性二次型最优控制算法(LQR)作为控制理论的基础，在土木工程振动控制中得到很广泛的应用。然而，目前LQR算法在时域响应控制方面的两种实现，是在结构控制研究的初期建立的近似解，获得的只是退化的最优控制。本课题组吸取几种现有算法的优点，建立了一种数学模型和力学概念更为严密的结构时域响应最优控制算法，并分【结题摘要】本课题吸取几种现有算法的优点，建立了一种力学概念和数学模型更为严密的结构时域响应最优控制算法，分别针对线性和滞变结构加以实现。利用这一算法以应用前景比较看好的半主动智能隔震体系为研究对象建立了新的最优控制力模型，提高了时域控制算法的减震效率。数值模拟表明，控制效果优于现有同类算法，且具有良好的稳定性。本课题采用解析手段，导出了被动和智能隔震体系的累积能量平衡方程和结构瞬时能量的传递关系，揭示了智能隔震在抑制结构能量响应方面的优势。选用几个主要的能量响应指标，对被动隔震结构和采用不同控制策略的智能隔震结构分别进行瞬时能量响应分析，评判了几种不同控制算法的减震效率。本项目在序列最优控制算法的基础上做了进一步扩展，对计入非比例阻尼特性的智能隔震结构最优控制进行探讨，利用结构响应模态的各质点相位突变分析智能阻尼器的布局优化规律，并用瞬时能量响应进行验证。本课题利用新近制定的智能隔震结构Benchmark模型，结合Simulink仿真技术评判几种不同控制算法的控制效果，显示了本课题所建议控制算法的优势。本课题对隔震结构扭转振动响应进行了分析，并探讨采用智能隔震技术减小结构扭转振动响应的控制算法。
项目类别	专项基金项目
项目来源	国家自然科学基金
	2006
结束日期	2006-12-31
学科门类	1105 - 建筑环境与结构工程 ; 11 - 工程与技术
主持机构	兰州理工大学
项目经费	80000.0
国家	CN
语种	中文
文献类型	项目
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/64994
专题	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	杜永峰.半主动智能隔震结构的多因素复合最优控制及瞬时能量响应规律研究.2006.