《工程結構非線性隨機振動的控制》是依託浙江大學，由朱位秋擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：工程結構非線性隨機振動的控制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：朱位秋
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目主要研究大型複雜工程結構非線性隨機振動的非線性隨機最優控制。首先，基於擬哈密頓系統隨機平均法與隨機動態規劃原理，分別以回響最小、穩定度最大或可靠度最大為目標，發展一套同時計及實際套用中不可避免的狀態部分觀測、控制力時滯與有界、受控系統模型與參數不確定等因素的非線性隨機最優控制理論方法；其次，基於擬哈密頓系統隨機平均法與隨機極大值原理，發展一套類似的非線性隨機最優控制理論方法；然後，研究最優控制系統的動力學，包括回響、穩定性、分岔、混沌、可靠性等，通過與未控系統動力學的比較，建立控制性能指標與受控系統動力學變化之間的關係，以便更有目的更有效地控制非線性隨機動力學系統；最後，將上述理論方法套用於典型工程結構如高速列車受電弓等的隨機振動控制。研究以回響機率密度為目標的控制與隨機混沌的控制以及以智慧型材料與結構為執行器的非線性隨機最優主動與半主動控制。
結題摘要
經過四年的研究，課題組完成了既定研究任務和研究目標。重要進展概括如下：(1)建立了一套基於隨機平均法與動態規劃，同時計及系統狀態部分可觀測、控制力時滯與有界、系統模型與參數不確定的非線性隨機最優控制理論方法；(2)提出與發展基於擬哈密頓系統的隨機平均法與隨機極大值原理的非線性隨機最優控制理論方法；(3)研究了最優控制系統的非線性隨機動力學，包括隨機回響、穩定性、可靠性等；(4)搭建了非線性隨機最優控制試驗平台，完成三層土木結構模型的隨機最優控制實驗，用實驗初步驗證了理論方法的有效性和精確性。(5)提出與發展以回響機率密度為目標的非線性隨機最優控制理論方法；(6)提出與發展以智慧型材料為執行機構的非線性隨機最優半主動控制理論方法；（7）提出與發展了具有分數階導數阻尼的擬哈密頓系統的隨機最優分數階控制理論方法。 除了圓滿完成既定目標之外，還研究了一些原計畫未列入的內容，包括提出與發展了泊松與高斯白噪聲共同激勵下擬哈密頓系統的隨機平均法，完善了基於哈密頓框架的隨機動力學理論；提出研究動力學系統的復胞映射方法；發展有色噪聲激勵下非線性系統瞬態機率密度的方法；研究了周期矩形信號和不相關噪聲激勵下偏置單穩系統的隨機共振；將隨機動力學與控制理論套用到化學、生物和工程等領域，得到了較好的效果，等等。 在國家自然科學基金的資助下，課題組成功舉辦國際理論與套用力學聯合會關於非線性隨機動力學與控制的研討會與第三屆國際動力學、振動與控制會議兩個國際會議。發表學術論文96篇，其中SCI、EI收錄論文80餘篇，專著章節兩章。培養畢業碩士生10名，畢業博士生20名。
