检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2020年第12期39卷 23-31页

作者：许国山郑雪梅陈琦王贞哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

针对三自由度加载系统,对其控制方法进行了较为系统的研究。对现有较为精确的控制方法进行了分析介绍,利用三自由度拟静力试验加载控制软件,在哈尔滨工业大学大型多功能三自由度加载系统上进行了弯剪试验验证,对比分析竖向基于作动器反... 详细信息

针对三自由度加载系统,对其控制方法进行了较为系统的研究。对现有较为精确的控制方法进行了分析介绍,利用三自由度拟静力试验加载控制软件,在哈尔滨工业大学大型多功能三自由度加载系统上进行了弯剪试验验证,对比分析竖向基于作动器反馈的力-位移混合控制方法,竖向基于LVDT反馈的力-位移混合控制方法和考虑几何非线性的控制方法的准确性。研究结果表明:考虑几何非线性的控制方法对三自由度加载试验的控制最为准确。

关键词：三自由度加载系统力-位移混合控制方法几何非线性控制软件拟静力试验

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三自由度加载系统力-位移混合控制方法

引用

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2018年第4期34卷 586-595页

作者：许国山陈琦朱思宇王贞吴斌哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150001 武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

目的研究一类考虑几何非线性的控制器设计问题,改善三自由度加载系统的加载控制效果.方法在传统不考虑耦合作用的外环位移反馈控制基础上,引入非线性变换和外环PI控制器,利用力-位移混合控制的策略实现对试件的精确加载控制.结果笔者提... 详细信息

目的研究一类考虑几何非线性的控制器设计问题,改善三自由度加载系统的加载控制效果.方法在传统不考虑耦合作用的外环位移反馈控制基础上,引入非线性变换和外环PI控制器,利用力-位移混合控制的策略实现对试件的精确加载控制.结果笔者提出的考虑耦合作用的力-位移混合控制方法通过合理设置外环PI控制器的比例参数和积分参数可保证控制系统稳定,且能够实现对试件水平位移、竖向力和转角的精确加载.结论该方法相比传统方法具有更好的加载控制精度,在三自由度加载控制试验中有广阔的应用前景.

关键词：三自由度加载系统力-位移混合控制方法耦合作用非线性变换

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三自由度加载系统力-位移混合控制方法研究

三自由度加载系统力-位移混合控制方法研究

引用

作者：陈琦哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

三自由度加载系统在试验过程中通过两竖向作动器和一个水平作动器实现对试件水平位移、竖向力和转角的加载控制。由于三自由度加载系统是基于MTS控制系统进行试验研究,因此保证试验顺利进行并取得准确试验结果的关键,就是对试验系统三... 详细信息

三自由度加载系统在试验过程中通过两竖向作动器和一个水平作动器实现对试件水平位移、竖向力和转角的加载控制。由于三自由度加载系统是基于MTS控制系统进行试验研究,因此保证试验顺利进行并取得准确试验结果的关键,就是对试验系统三自由度的精确加载控制。由于电液伺服作动器控制的复杂性以及边界条件模拟的复杂性,对三自由度加载系统的控制方法提出了越来越高的要求。由于试件与加载装置之间存在着间隙和滑移,现有的力-位移混合控制方法对转角的控制效果还不够理想,而且,当所需的位移和转角较大时,由于试件刚度和几何位置的变化,试验结果将产生较大的误差,加载误差将严重影响结构抗震性能评估的准确性。因此,本文将以提高试验系统的控制精度为目标,在当前力-位移混合控制方法的基础上对控制方法进行进一步的研究,致力于解决上述所考虑到的问题。本文的主要研究内容及结论如下:(1)为了提高三自由度加载系统对试件转角的控制精度,研究了基于外位移反馈的力-位移混合控制方法,即通过外接LVDT高精度位移传感器的实测值进行反馈控制。理论分析与数值模拟结果表明:该控制方法是可行的,相比以往的控制方法提高了控制精度。(2)为考虑三自由度加载系统的几何非线性,进一步提出考虑几何非线性的力-位移混合控制方法。对该方法进行稳定性和稳态误差分析;并通过数值模拟验证控制方法的可行性和有效性。研究结果表明:当选择合适的控制器参数时,系统稳定且无稳态误差;相比不考虑几何非线性的控制方法,该方法明显提高了系统的控制精度。(3)研究了基于MTS内置计算编辑器和Visual Basic编程的力-位移混合控制方法实施方案,并完成相应的控制程序和软件。研究结果表明:这两种实施方案都是可行的;基于计算编辑器的方法计算能力有限,对于复杂结构更适合应用VB方法。

关键词：三自由度加载系统力-位移混合控制方法外位移反馈几何非线性 PI控制器

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三自由度加载系统高精度加载控制方法试验验证

三自由度加载系统高精度加载控制方法试验验证

引用

作者：郑雪梅哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前多用三自由度加载系统来模拟工程结构在各种情况下的地震反应。而随着结构试验试件的尺寸越来越大,边界条件越来越复杂,相应地对加载系统的精度要求也越来越高。三自由度加载试验通过其附属的MTS 793软件进行控制,当试验中相关参数... 详细信息

目前多用三自由度加载系统来模拟工程结构在各种情况下的地震反应。而随着结构试验试件的尺寸越来越大,边界条件越来越复杂,相应地对加载系统的精度要求也越来越高。三自由度加载试验通过其附属的MTS 793软件进行控制,当试验中相关参数发生变化时,MTS 793软件内部程序需要进行相应修改。因此,通过内置计算编辑器实现试验复杂且不方便。并且对于考虑几何非线性的力-位移混合控制方法,其计算能力有限。因此,本文的主要研究内容及结论如下:(1)完善与改进三自由度拟静力试验加载控制软件。利用该软件进行数值模拟,模拟结果表明:该软件的运行结果准确。将其与MTS 793软件对接,应用到实际试验中,试验结果表明:三自由度拟静力试验加载控制软件在实际试验控制中可靠性强,且操作简单方便。(2)利用控制软件进行三自由度拟静力试验验证竖向基于作动器反馈的力-位移混合控制方法的准确性。试验结果表明:试件实际的水平位移与目标水平位移有明显误差,试件实际转角与目标转角之间误差更加明显。竖向基于作动器反馈的力-位移混合控制方法不能准确地控制试验加载。(3)利用控制软件进行三自由度拟静力试验,验证了竖向基于LVDT反馈的力-位移混合控制方法的准确性。试验结果表明:该方法在采用变水平位移-定轴力-无转角命令时有效可行,但是当采用变水平位移-变轴力-变转角复杂命令时,水平位移误差仍较明显,有待改进。(4)利用控制软件进行三自由度拟静力试验,验证考虑几何非线性的力-位移混合控制方法的准确性。试验结果表明:该方法能够使得试件的实际反应较好地跟踪相应目标命令,误差最小,控制效果最好。

关键词：三自由度加载系统力-位移混合控制方法控制软件几何非线性拟静力试验

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