主動減震控制可有效降低地震作用下的建筑結構應激震動行為,有效保護建筑結構內的人員和財產安全。為實現(xiàn)建筑結構減震目標,通常需要安裝傳感器以感知建筑結構震動狀態(tài)信息,進而由減震控制器計算控制命令,最后由減震執(zhí)行器執(zhí)行控制命令以驅動建筑結構本體實現(xiàn)減震目標。然而,在現(xiàn)有的建筑結構主動減震成果中較少考慮以下實際中可能出現(xiàn)的問題:1)建筑結構應激狀態(tài)感知傳感器與主動減震執(zhí)行器的形式、數(shù)量、位置及與建筑結構的耦合方式;2)為獲取建筑結構應激震動狀態(tài),通常需要位移、速度和加速度等傳感器量測響應物理運行狀態(tài),然而,實際中的傳感器量測數(shù)據(jù)中可能包含的隨機量測噪聲,以及傳感器與減震控制器之間進行數(shù)據(jù)交換時出現(xiàn)數(shù)據(jù)量化誤差;3)減震執(zhí)行器通常由電動機等機構實現(xiàn),然而由于此類執(zhí)行機構輸出力矩有限和節(jié)能減耗要求,可能會出現(xiàn)執(zhí)行飽和約束。如果忽視或不充分考慮上述三種因素,均可不同程度降低建筑結構減震控制效果,甚至可能會威脅整體系統(tǒng)的安全運行。為上述理論研究挑戰(zhàn)提供解決方案并豐富建筑結構減震控制方法體系,本論文主要針對受地震激勵下的建筑結構減震問題,設計傳感器和執(zhí)行器類型、數(shù)量和空間布置位置,重點考慮數(shù)據(jù)量測隨機噪...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究意義與目的
        1.1.1 論文的研究意義
        1.1.2 論文的研究難點
        1.1.3 論文的研究目標
    1.2 國內外研究概況
        1.2.1 建筑結構動力學建模方法
        1.2.2 建筑結構狀態(tài)量測方法
        1.2.3 建筑結構主動減震方法
    1.3 主要研究內容與創(chuàng)新點
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 主要創(chuàng)新點
        1.3.3 研究技術路線
2 位移和速度傳感器下的建筑結構主動減震控制
    2.1 建建筑結構動動力學建模模
    2.2 位移和速度隨機量測噪聲制約下的建筑結構主動減震器設計
        2.2.1 位移和速度量測
        2.2.2 減震控制器設計方法
    2.3 算例模擬與數(shù)據(jù)分析
        2.3.1 算例1
        2.3.2 算例2
    2.4 本章小結
3 位移和速度傳感器與執(zhí)行器飽和制約下的建筑結構主動減震控制
    3.1 建筑結構動力學建模
    3.2 量測噪聲、量化與執(zhí)行器飽和制約下的建筑結構主動減震控制器設計
        3.2.1 量測信號和量化
        3.2.2 減震控制器設計方法
    3.3 算例模擬與數(shù)據(jù)分析
    3.4 本章小結
4 加速度傳感器和執(zhí)行器飽和制約下的建筑結構主動減震控制
    4.1 建建筑結構動動力學建模模
    4.2 執(zhí)行器飽和制約下的建筑結構加速度反饋主動減震控制器設計
        4.2.1 加速度量測和閉環(huán)系統(tǒng)方程
        4.2.2 減震控制器設計方法
    4.3 算例模擬與數(shù)據(jù)分析
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
附錄A
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3830057