基于工程問題的高柔結構不確定性AMD魯棒控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2020-12-03 17:26
在強風作用下,由于高柔結構的振動過大,往往造成結構層間位移及舒適度等性能指標不滿足相關規(guī)范的要求。為此,通常采用附加阻尼器、耗能減振材料等方式以滿足高柔結構預期的減振效果及舒適度要求。其中,主動質(zhì)量阻尼器的控制技術(Active Mass Damper/Driver,AMD)因其良好的性能而備受青睞,但因噪聲信號、結構參數(shù)的不精確性、時變時滯及傳感器故障信號等不確定性因素的影響,其在高柔結構振動控制中的應用受到一定程度的限制。因此,本文重點研究了上述不確定性因素的影響,并基于改進的低維系統(tǒng)和狀態(tài)觀測系統(tǒng),提出了相應的魯棒控制系統(tǒng)。主要開展的工作如下:基于改進均衡截斷法的低維模型構建。在減維過程中,經(jīng)典均衡截斷法因舍棄結構高階阻尼比及高階振型模態(tài)等信息,從而導致低維模型精度降低。為此,本文基于計及高階振型信息的改進均衡截斷法提出了相應的低維模型,并以傳遞函數(shù)、模型維數(shù)及控制效果等為指標,對比分析了低維模型與原模型的差異。進而,基于保性能控制算法設計了低維控制系統(tǒng)的最優(yōu)增益,以十層框架結構的數(shù)值模型和四層鋼框架的試驗模型為例,驗證了該控制器的有效性。帶有魯棒濾波器的狀態(tài)觀測系統(tǒng)構建。首先針...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:193 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
沿Severalhigh上海中心大ShanghaiTo海地區(qū)的超h-risebuild大廈ower超高層建筑ingsincoasf)京基f)KingKeytalareas基金融中心FinancialCCenter
Kalm斷[10系統(tǒng)系統(tǒng)成容發(fā)生觀測1.3AMD如圖man 濾波器05];Comm統(tǒng)的故障檢統(tǒng)中,實現(xiàn)容錯控制前生故障的具測系統(tǒng)具有本文主要針對上述D 魯棒控制圖 1-2 所示器對狀態(tài)進mault 等設計測[106];Sa現(xiàn)了系統(tǒng)的,先明確該體部位,完較好的性能要研究內(nèi)述國內(nèi)外研制系統(tǒng)研究,主要研究第進行了估計計了對系統(tǒng)if 等將未知故障檢測與該結構的控完成故障診能。內(nèi)容研究現(xiàn)狀,究為主線,究內(nèi)容包括1 章 緒 論計,同時也實統(tǒng)狀態(tài)進行知輸入的狀與診斷[107控制系統(tǒng)中診斷與隔離本文以基以京基金括以下五個實現(xiàn)了對傳行估計的觀狀態(tài)觀測器7]。對高柔中各主要測離,再重構于工程問金融中心為個方面。傳感器故障觀測器組對器應用到含柔結構的狀測量部件是構主動 FTC題的高柔為背景,具障進行檢測對方法,完含有隨機噪狀態(tài)觀測系是否發(fā)生故C 控制器,結構不確具體的研究與診成了聲的統(tǒng)完障及保證定性路線
如果下述優(yōu)化問題有TT110r rr < H A V X W XVA V 0 0 0X 0 Q 0 0W 0 0 R 0X 0 0 0 V MI 工具箱中的“mincx”求解問題(2-36)這一類具備線性矩的凸優(yōu)化問題,若 X′ 、 W ′及 V ′為該問題的最優(yōu)解,可求得時反饋增益矩陣為( )1r G = W ′ X′ ( ) ( ) ( )1t t u =W ′ X′ Z 系統(tǒng)(2-28)的最優(yōu)狀態(tài)反饋保性能控制律。于保性能算法的時滯補償?shù)途S控制系統(tǒng)如圖 2-1 所示,其中虛制系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程,實方框為時滯補償增益。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]廣州電視塔直線電機驅(qū)動的主動質(zhì)量阻尼器動力特性研究[J]. 劉彥輝,譚平,周福霖,滕軍,閆維明. 建筑結構學報. 2015(04)
[2]Model Reduction Methods for High-Rise Buildings with Active Mass Damper Control Systems[J]. Jun Teng,Hou-Bing Xing,Cheng-Yin Liu. Journal of Harbin Institute of Technology. 2013(06)
[3]內(nèi)平衡系統(tǒng)多目標最優(yōu)模型降階研究[J]. 李雪峰,王建國. 系統(tǒng)仿真學報. 2009(08)
[4]結構模型與控制器降階的主動控制試驗研究[J]. 李惠,彭君義. 振動工程學報. 2006(01)
[5]不確定性控制系統(tǒng)的成因、分類與控制策略[J]. 胡剛,劉永清,李遠清. 工業(yè)工程. 2001(01)
本文編號:2896459
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:193 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
沿Severalhigh上海中心大ShanghaiTo海地區(qū)的超h-risebuild大廈ower超高層建筑ingsincoasf)京基f)KingKeytalareas基金融中心FinancialCCenter
Kalm斷[10系統(tǒng)系統(tǒng)成容發(fā)生觀測1.3AMD如圖man 濾波器05];Comm統(tǒng)的故障檢統(tǒng)中,實現(xiàn)容錯控制前生故障的具測系統(tǒng)具有本文主要針對上述D 魯棒控制圖 1-2 所示器對狀態(tài)進mault 等設計測[106];Sa現(xiàn)了系統(tǒng)的,先明確該體部位,完較好的性能要研究內(nèi)述國內(nèi)外研制系統(tǒng)研究,主要研究第進行了估計計了對系統(tǒng)if 等將未知故障檢測與該結構的控完成故障診能。內(nèi)容研究現(xiàn)狀,究為主線,究內(nèi)容包括1 章 緒 論計,同時也實統(tǒng)狀態(tài)進行知輸入的狀與診斷[107控制系統(tǒng)中診斷與隔離本文以基以京基金括以下五個實現(xiàn)了對傳行估計的觀狀態(tài)觀測器7]。對高柔中各主要測離,再重構于工程問金融中心為個方面。傳感器故障觀測器組對器應用到含柔結構的狀測量部件是構主動 FTC題的高柔為背景,具障進行檢測對方法,完含有隨機噪狀態(tài)觀測系是否發(fā)生故C 控制器,結構不確具體的研究與診成了聲的統(tǒng)完障及保證定性路線
如果下述優(yōu)化問題有TT110r rr < H A V X W XVA V 0 0 0X 0 Q 0 0W 0 0 R 0X 0 0 0 V MI 工具箱中的“mincx”求解問題(2-36)這一類具備線性矩的凸優(yōu)化問題,若 X′ 、 W ′及 V ′為該問題的最優(yōu)解,可求得時反饋增益矩陣為( )1r G = W ′ X′ ( ) ( ) ( )1t t u =W ′ X′ Z 系統(tǒng)(2-28)的最優(yōu)狀態(tài)反饋保性能控制律。于保性能算法的時滯補償?shù)途S控制系統(tǒng)如圖 2-1 所示,其中虛制系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程,實方框為時滯補償增益。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]廣州電視塔直線電機驅(qū)動的主動質(zhì)量阻尼器動力特性研究[J]. 劉彥輝,譚平,周福霖,滕軍,閆維明. 建筑結構學報. 2015(04)
[2]Model Reduction Methods for High-Rise Buildings with Active Mass Damper Control Systems[J]. Jun Teng,Hou-Bing Xing,Cheng-Yin Liu. Journal of Harbin Institute of Technology. 2013(06)
[3]內(nèi)平衡系統(tǒng)多目標最優(yōu)模型降階研究[J]. 李雪峰,王建國. 系統(tǒng)仿真學報. 2009(08)
[4]結構模型與控制器降階的主動控制試驗研究[J]. 李惠,彭君義. 振動工程學報. 2006(01)
[5]不確定性控制系統(tǒng)的成因、分類與控制策略[J]. 胡剛,劉永清,李遠清. 工業(yè)工程. 2001(01)
本文編號:2896459
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