發(fā)布時(shí)間：2022-02-21 21:48

　　地震模擬振動(dòng)臺(tái)是結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域一種主要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)人員將建筑物經(jīng)過(guò)“縮尺模型”后放置到振動(dòng)臺(tái)面上,施加地震波形式的振動(dòng),可以在短時(shí)間內(nèi)了解地震的破壞機(jī)理和建筑物的薄弱環(huán)節(jié)。目前國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域技術(shù)沉淀不足,大部分科研院所的設(shè)備主要依賴(lài)進(jìn)口或者改造。對(duì)地震模擬振動(dòng)臺(tái)控制方法和控制軟件進(jìn)行深入研究,有助于打破發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壟斷,推動(dòng)我國(guó)防震減災(zāi)事業(yè)的發(fā)展,減小地震帶來(lái)的損失。地震模擬試驗(yàn)的總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)地震波在時(shí)域上的高精度復(fù)現(xiàn)。針對(duì)地震模擬振動(dòng)臺(tái)的控制算法和軟件設(shè)計(jì),本文的主要工作如下:1.在綜合分析地震模擬振動(dòng)臺(tái)這一個(gè)非線(xiàn)性、大滯后、強(qiáng)耦合的系統(tǒng)及常用伺服控制方法的基礎(chǔ)上,針對(duì)硬件積分或者時(shí)域積分帶來(lái)的“基線(xiàn)漂移”和“累積誤差”等問(wèn)題,提出一種加速度波形積分算法,用于地震波三參量參考信號(hào)的生成,復(fù)現(xiàn)真實(shí)物理環(huán)境。2.對(duì)離線(xiàn)迭代學(xué)習(xí)控制算法的原理、收斂性和魯棒性均進(jìn)行了透徹的剖析,重點(diǎn)研究算法的工程化實(shí)施方案。最后針對(duì)迭代過(guò)程收斂較慢,提出一種基于時(shí)滯估計(jì)的在線(xiàn)反饋迭代學(xué)習(xí)控制策略,從理論上證明該算法具有更優(yōu)的收斂性和魯棒性。3.編寫(xiě)界面友好、功能完善的地震模擬振動(dòng)臺(tái)控制軟件,集成采集、濾... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外地震模擬振動(dòng)臺(tái)發(fā)展概況
        1.2.2 國(guó)內(nèi)地震模擬振動(dòng)臺(tái)發(fā)展概況
        1.2.3 地震模擬振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)控制方法發(fā)展概況
        1.2.4 地震模擬振動(dòng)臺(tái)軟件技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
2. 地震模擬振動(dòng)臺(tái)伺服系統(tǒng)研究
    2.1 振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)概覽
        2.1.1 地震模擬振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)
        2.1.2 系統(tǒng)特性分析
        2.1.3 時(shí)域波形復(fù)現(xiàn)精度評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.2 伺服控制策略
        2.2.1. PID控制算法
        2.2.2. 三參量控制算法
    2.3 地震波加速度波形積分算法
        2.3.1. 基線(xiàn)校準(zhǔn)
        2.3.2. 頻域積分
        2.3.3. 拉格朗日四點(diǎn)插值
        2.3.4. 仿真研究
    2.4 本章小結(jié)
3. 迭代學(xué)習(xí)控制算法研究
    3.1 引言
    3.2 迭代學(xué)習(xí)控制基礎(chǔ)理論
        3.2.1 迭代學(xué)習(xí)控制基本思想
        3.2.2 開(kāi)閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制策略
        3.2.3 迭代學(xué)習(xí)律
    3.3 系統(tǒng)辨識(shí)算法
        3.3.1 H1估計(jì)法
        3.3.2 基于Welch法功率譜計(jì)算
        3.3.3 辨識(shí)模型評(píng)估
    3.4 地震模擬振動(dòng)臺(tái)迭代學(xué)習(xí)控制算法
        3.4.1 離線(xiàn)迭代學(xué)習(xí)算法基本原理
        3.4.2 離線(xiàn)迭代學(xué)習(xí)控制算法性能分析
    3.5 地震模擬振動(dòng)臺(tái)迭代學(xué)習(xí)控制算法具體實(shí)施流程
        3.5.1 系統(tǒng)辨識(shí)過(guò)程
        3.5.2 迭代試驗(yàn)過(guò)程
    3.6 基于時(shí)滯估計(jì)的在線(xiàn)反饋迭代學(xué)習(xí)控制算法
    3.7 仿真研究
    3.8 本章小結(jié)
4. 地震模擬振動(dòng)臺(tái)控制軟件總體設(shè)計(jì)
    4.1 軟件平臺(tái)總體架構(gòu)
        4.1.1 平臺(tái)開(kāi)發(fā)環(huán)境
        4.1.2 軟件運(yùn)行環(huán)境
    4.2 Qt與Matlab接口技術(shù)
    4.3 地震模擬振動(dòng)臺(tái)控制軟件需求分析
    4.4 地震模擬振動(dòng)臺(tái)軟件總體規(guī)劃
    4.5 本章小結(jié)
5. 軟件各模塊具體實(shí)現(xiàn)
    5.1 主控單元
    5.2 數(shù)據(jù)采集與通信模塊
    5.3 人機(jī)交互模塊
        5.3.1 軟件主界面
        5.3.2 參數(shù)設(shè)置
    5.4 伺服控制器模塊
    5.5 迭代控制器模塊
    5.6 數(shù)據(jù)處理與分析
        5.6.1 加速度波形積分模塊
        5.6.2 信號(hào)發(fā)生器
    5.7 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與日志
    5.8 本章小結(jié)
6. 地震模擬平臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    6.1 引言
    6.2 振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)
    6.3 正弦定頻試驗(yàn)
    6.4 地震波迭代控制試驗(yàn)
    6.5 本章小結(jié)
7. 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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