《結構非線性振動的自適應容錯控制分析與試驗研究》是依託大連理工大學,由李蘆鈺擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：結構非線性振動的自適應容錯控制分析與試驗研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李蘆鈺
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對結構非線性振動控制問題，研究適合於層間控制方案，主動質量阻尼（AMD）控制方案及隔震控制方案的控制算法；提出考慮感測器和作動器故障的結構非線性振動自適應容錯控制算法；最後在結構非線性振動試驗模型上驗證所提出的控制算法。具體為：1、結合控制裝置本身的動態模型，針對層間控制方案，AMD控制方案及隔震控制方案，分析和總結幾種方案控制結構非線性振動的特點和規律，並基於人工智慧提出合適的控制算法，同時研究幾種控制方案聯合使用的控制機理和相應控制策略。2、考慮感測器和作動器故障，提出結構非線性振動模型的智慧型辨識方法，並基於此辨識模型，研究在各種故障下結構非線性振動的自適應容錯控制算法。3、建立可重複試驗的多層結構非線性振動模型，採用磁流變旋轉阻尼器模擬結構塑性鉸來實現結構非線性振動，並通過設計合適的跟蹤反饋控制律控制其輸入電壓，從而能夠實現不同的非線性行為，最後在此模型上驗證所提出的控制算法。
結題摘要
土木工程結構在強震作用下將不可避免的進入非線性階段，所以需要針對結構非線性振動進行系統和詳細的分析，同時結構非線性振動試驗模型經常造成試驗模型的損傷和破壞，因此需要研究一個具有可重複性的結構非線性振動試驗平台對所提出的算法進行試驗驗證。本項目主要針對結構非線性振動控制問題，研究了各種不同的控制裝置及控制算法，分別建立了基於磁流變旋轉阻尼器和粘滯旋轉阻尼器的多層結構非線性振動模型。具體為：提出了考慮作動器動態模型的結構非線性振動自適應模糊滑模控制算法，可以不需要半主動控制算法設計而直接得出控制要求的輸入電壓信號；對於結構非線性振動隔震進行詳細的分析，結合被動及半主動控制算法研究了結構非線性振動隔震的控制特點，得出了結構非線性隔震控制系統需要採用非線性信息進行設計的結論，如果採用線性信息需要引入負剛度特性來完成振動控制；對於結構非線性振動隔震與被動調諧質量阻尼聯合控制系統進行了分析和設計；基於Hinfinity濾波設計完成了考慮感測器故障的結構非線性振動容錯控制算法設計與分析，分別針對位移及加速度信號中出現故障信息進行了結構非線性振動容錯控制的仿真分析；完成了基於磁流變旋轉阻尼器的多層結構非線性振動試驗模型的搭建及控制實驗驗證，通過輸入不同的電壓可以實現不同的非線性行為；完成了基於粘滯旋轉阻尼器的多層結構非線性振動模型，並對試驗模型進行了設計和分析，通過調節阻尼器的阻尼係數可以實現不同的非線性行為。
