检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：贾布裕陈扬文余晓琳罗宇蕃 510640 广东省广州市天河区五山路381号

本发明涉及一种柔性土木结构振动的可移动主动控制方法，通过模态分析确定结构的频率和模态振型；根据传感器获得的结构响应数据计算结构响应功率谱，进行主成分分析并确定主振动模态；根据主振动模态的振型函数确定致动器作用位置；通... 详细信息

标准号: CN116577996A

本发明涉及一种柔性土木结构振动的可移动主动控制方法，通过模态分析确定结构的频率和模态振型；根据传感器获得的结构响应数据计算结构响应功率谱，进行主成分分析并确定主振动模态；根据主振动模态的振型函数确定致动器作用位置；通过直线运动模组搭载主动质量阻尼器移动至作用位置；建立结构振动控制系统的状态空间方程和观测方程；用主动控制方法计算控制力增益矩阵，用Kalman滤波器估计结构的状态向量；计算结构的主动控制力，由主动质量阻尼器生成目标控制力。本发明以同等的控制力水平达到更好的振动控制效果，避免因致动器作用于振型节点位置导致的振动控制失效，属于土木结构的主动振动控制领域。

关键词：主动质量阻尼器结构响应土木结构主动控制作用位置控制力致动器主振动模态振型结构振动控制系统振动控制效果直线运动模组主动振动控制状态空间方程目标控制力主成分分析主动控制力观测方程函数确定计算结构节点位置模态分析模态振型数据计算增益矩阵振动控制状态向量功率谱可移动传感器移动

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一种柔性土木结构振动的可移动主动控制方法

一种柔性土木结构振动的可移动主动控制方法

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作者：贾布裕陈扬文余晓琳罗宇蕃 510640 广东省广州市天河区五山路381号

标准号: CN116577996B

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基于旋转激励作动器的结构振动主动控制

基于旋转激励作动器的结构振动主动控制

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作者：张宇大连理工大学

学位级别：博士

在土木工程结构中恰当地安装主动质量阻尼器(Active Mass Damper,AMD)能有效抑制外载荷激励下的结构振动响应,减轻结构构件的破坏与损伤,在保证结构安全性的同时,降低结构建造成本。目前,AMD系统中的作动器主要包括液压作动器和伺服电... 详细信息

在土木工程结构中恰当地安装主动质量阻尼器(Active Mass Damper,AMD)能有效抑制外载荷激励下的结构振动响应,减轻结构构件的破坏与损伤,在保证结构安全性的同时,降低结构建造成本。目前,AMD系统中的作动器主要包括液压作动器和伺服电机作动器(需机械传力装置),这两种作动器均存在一些难以克服的缺点,限制了AMD的广泛应用。受欠驱动机械系统领域中基于旋转激励的平移振荡器的启发,通过将“旋转激励”的概念引入到结构振动主动控制中来,提出了新型的旋转激励作动器,基于此,设计了一种新型的基于旋转激励作动器的AMD装置(Active Mass Damper with Rotating Actuator,R-AMD)。不同于传统直线AMD,R-AMD采用电力传动系统(旋转伺服电机)直接驱动惯性质量做旋转运动,能够克服传统AMD作动器存在的构造复杂、需机械传力部件传力、响应慢、行程受限等问题。为分析R-AMD装置对结构振动控制的有效性,将单自由度结构作为被控对象,考虑控制-结构的相互作用,建立了R-AMD/单自由度结构耦合系统数学模型,并给出了R-AMD装置两种不同的控制模式,即旋转控制模式与摆动控制模式。采用最大反馈线性化方法,通过计算并选取相对阶为三的虚拟输出函数,可将R-AMD/单自由度结构耦合系统数学模型转化为带有稳定内动态的三阶线性系统;同时,给出了基于最大反馈线性化的线性控制方案给系统参数带来的约束条件。针对线性控制方案中系统参数受限问题,为提高R-AMD控制系统的动态响应性能,采用θ-D逼近方法,实现了R-AMD控制系统的非线性最优控制器设计;其中,阐明了基于微分同胚坐标变换能有效解决“θ-D逼近方法对于欠驱动控制系统的适用性”的问题。考虑到土木工程结构在使用过程中存在参数不确定性(如设备安装、装修等因素影响结构质量、刚度),且会受到风、地震等外部载荷的作用,基于分层滑模变结构方法为R-AMD设计了非线性鲁棒控制器,以增强R-AMD控制系统对未建模动态及外部干扰的抑制能力。相关实物实验结果验证了所提控制方案的有效性。针对多自由度结构振动集中控制存在的控制器设计复杂、信息交换难度大等问题,提出了基于R-AMD的多自由度结构振动分散控制方案。该方案采用分散形式在结构多个位置布置R-AMD,将整个R-AMD/多自由度结构耦合系统拆解为多个分散子系统后进行控制器独立设计;并分别采用鲁棒抑制和神经网络辨识的方法来处理分散子系统的不确定关联项,给出了基于滑模控制算法的鲁棒分散控制方案和基于动态神经网络的自适应分散控制方案。实物实验结果表明,在抑制结构高阶振动方面分散控制方案较集中控制方案具有更好的性能。针对高层结构的双向风激振动控制问题,设计了单转子形式R-AMD系统并配置于高层结构顶层,为其设计了基于降阶模型的解耦滑模控制方案。为验证该方案的有效性,采用“76层风振控制基准结构”作为被控对象进行振动控制仿真实验,为降低滑模控制器的阶次,将基准结构在X、Y两个方向上均转化为等效单自由度模型。仿真实验表明,R-AMD控制系统可有效降低高层结构在X、Y两个方向上的位移响应和加速度响应,实现结构双向风激振动的同时抑制。本文针对现有直线AMD存在的构造复杂、响应慢、接触式传力及行程受限等问题,提出了基于旋转激励作动器的新型R-AMD系统,并对R-AMD在单自由度、多自由度、高层(风振)等不同结构振动控制中的应用进行了研究,给出了 R-AMD/结构耦合系统建模、参数辨识与控制系统设计方法,并通过数值仿真和实物实验验证了 R-AMD控制系统的有效性。新型R-AMD装置具有易集成、占用空间小、能耗低等优点,适用于大规模结构分散控制及对使用空间限制较高的场合;本文所提R-AMD装置及其非线性控制、分散控制方案对于土木工程结构振动主动控制问题具有一定的理论与应用价值。

关键词：旋转激励作动器主动质量阻尼器电力传动控制鲁棒控制分散控制

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基于旋转激励作动器的工程振动控制

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南京航空航天大学学报 2018年第5期50卷 601-610页

作者：张晓华张宇郭源博李芦钰大连理工大学电气工程学院大连116024 大连理工大学土木工程学院大连116024

介绍了振动主动控制中旋转激励作动器的概念,分析了旋转激励作动器的特点。旋转激励作动器具有易集成、低功耗等优点,适用于工程应用,且随着旋转运动的引入能够解决传统直线作动器存在的行程受限问题。对基于旋转激励作动器的振动控制... 详细信息

介绍了振动主动控制中旋转激励作动器的概念,分析了旋转激励作动器的特点。旋转激励作动器具有易集成、低功耗等优点,适用于工程应用,且随着旋转运动的引入能够解决传统直线作动器存在的行程受限问题。对基于旋转激励作动器的振动控制技术在航天、交通运输以及土木工程等不同领域的实验研究及工程应用进行了阐述。最后展望了关于旋转激励作动器的主要研究趋势,以及潜在的应用领域。

关键词：振动控制旋转激励作动器主动质量阻尼器

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應用伺服馬達控制平台進行主動質量阻尼器之研發與測試

應用伺服馬達控制平台進行主動質量阻尼器之研發與測試

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作者：鄒永楷成功大學

学位级别：碩士

由於外力形式之随机特性与系统识别之误差，传统被动调谐质量阻尼器(TMD)系统对於频率去调谐效应十分敏感，而藉由主动质量阻尼器(AMD)进行额外主动控制力施加辅助时，时间延迟效应势必产生，为提供此一控制系统於实务应用上之设计与安... 详细信息

由於外力形式之随机特性与系统识别之误差，传统被动调谐质量阻尼器(TMD)系统对於频率去调谐效应十分敏感，而藉由主动质量阻尼器(AMD)进行额外主动控制力施加辅助时，时间延迟效应势必产生，为提供此一控制系统於实务应用上之设计与安装准则，并配合电脑数位控制装置之运作，本文以离散时间数位控制理论为基础，考虑时间延迟影响，运用最佳化直接输出回馈控制法则，进行LabVIEW控制软体程式之开发，并利用伺服马达控制平台作为AMD系统之开发与测试。该平台利用伺服马达带动滚珠螺杆之机械原理，驱动单轴向运动，平台加上质量块後便可作为AMD系统之雏型。文中利用电脑模拟单自由度结构装设AMD系统於不同地震之受控反应，同时回馈伺服控制平台之真实量测讯号，提出测试AMD系统控制成效之半模拟实验架构。半模拟实验架构除可初步验证整体控制系统及控制理论之可行性，更可利用其探讨时间延迟对控制效果之影响，以利进行实体结构控制实验之规画应用。实验结果显示使用对应系统延迟时间所求出之控制增益参数，可得到最佳的控制成效，且系统的稳定性较佳。

关键词：主動質量阻尼器直接輸出回饋離散時間最佳化控制理論半模擬實驗時間延遲效應

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一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置

一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置

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作者：谭平刘彦辉周福霖徐凯龙耀球 510000 广东省广州市广园中路248号广州大学工程抗震研究中心

本发明涉及一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置，包括消防水箱调谐质量块，所述消防水箱调谐质量块的底部设置有若干用于支撑其重量的双向滑轨支撑系统、电磁式变阻尼阻尼器系统；所述消防水箱调谐质量块的顶部设置有抗倾覆... 详细信息

标准号: CN105696720B

本发明涉及一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置，包括消防水箱调谐质量块，所述消防水箱调谐质量块的底部设置有若干用于支撑其重量的双向滑轨支撑系统、电磁式变阻尼阻尼器系统；所述消防水箱调谐质量块的顶部设置有抗倾覆抗扭动支撑系统、若干个主动质量阻尼器，所述抗倾覆抗扭动支撑系统的两端分别与消防水箱调谐质量块、上部建筑结构连接，本发明具有造价低、主动质量阻尼器出力小、控制效果好、结构简单、易于实施、稳定性好、安全性好、控制装置所需空间和失效安全等优点；结合高层、超高层及高耸结构自身的消防水箱作为调谐质量，从而不需要附加例如铅球等作为调谐质量的物体，有利于大大降低调谐控制装置的造价。

关键词：消防水箱调谐质量块支撑系统主动质量阻尼器调谐调谐控制装置变阻尼抗倾覆扭动上部建筑结构阻尼器系统顶部设置高耸结构结构电磁控制效果控制装置失效安全双向滑轨电磁式主被动铅球出力复合高层支撑

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主被动调谐控制结构动力响应分析与试验

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振动．测试与诊断 2015年第3期35卷 441-447,587-588页

作者：刘彦辉谭平周福霖闫维明广州大学减震控制与结构安全国家重点实验室(培育) 广州510405 北京工业大学建筑工程学院北京100124 多伦多大学土木工程系

针对地震和风振下结构的振动控制,提出了结构主被动复合调谐控制的策略,以及采用直线电机驱动主动质量阻尼器(active mass damper,简称AMD)、中空橡胶隔震支座作为调谐质量阻尼器(tune mass damper,简称TMD)弹性单元、滑轨作为TMD支撑... 详细信息

针对地震和风振下结构的振动控制,提出了结构主被动复合调谐控制的策略,以及采用直线电机驱动主动质量阻尼器(active mass damper,简称AMD)、中空橡胶隔震支座作为调谐质量阻尼器(tune mass damper,简称TMD)弹性单元、滑轨作为TMD支撑轨道的主被动复合调谐控制装置实现方法,进行了主被动复合调谐控制对结构动力响应控制的效果及减震机理分析,探讨了反馈响应向量对控制效果、AMD控制力和AMD位移的影响,完成了线性二次高斯算法(linear quadratic Gaussian,简称LQG)控制算法和H2/H∞控制算法时的主被动复合调谐控制结构振动台试验。研究结果表明:结构主被动复合调谐控制能有效减小结构的动力响应,改善TMD的性能;采用直线电机驱动的AMD作为主动控制装置,为防止AMD"飘移",AMD位移应作为目标向量和反馈响应;LQG控制算法总体控制效果优于H2/H∞控制算法。试验验证了提出的主被动复合调谐控制硬件系统方案的可行性,为工程应用提供了支撑。

关键词：复合调谐控制振动控制主动质量阻尼器调谐质量阻尼器控制算法

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一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置

一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置

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作者：谭平刘彦辉周福霖徐凯龙耀球 510000 广东省广州市广园中路248号广州大学工程抗震研究中心

标准号: CN105696720A

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一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置

一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置

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作者：谭平刘彦辉周福霖徐凯龙耀球 510000 广东省广州市广园中路248号广州大学工程抗震研究中心

本实用新型涉及一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置，包括消防水箱调谐质量块，所述消防水箱调谐质量块的底部设置有若干用于支撑其重量的双向滑轨支撑系统、电磁式变阻尼阻尼器系统；所述消防水箱调谐质量块的顶部设置有抗... 详细信息

标准号: CN205475797U

本实用新型涉及一种结构电磁变阻尼主被动控制复合调谐控制装置，包括消防水箱调谐质量块，所述消防水箱调谐质量块的底部设置有若干用于支撑其重量的双向滑轨支撑系统、电磁式变阻尼阻尼器系统；所述消防水箱调谐质量块的顶部设置有抗倾覆抗扭动支撑系统、若干个主动质量阻尼器，所述抗倾覆抗扭动支撑系统的两端分别与消防水箱调谐质量块、上部建筑结构连接，本实用新型具有造价低、主动质量阻尼器出力小、控制效果好、结构简单、易于实施、稳定性好、安全性好、控制装置所需空间和失效安全等优点；结合高层、超高层及高耸结构自身的消防水箱作为调谐质量，从而不需要附加例如铅球等作为调谐质量的物体，有利于大大降低调谐控制装置的造价。

关键词：消防水箱调谐质量块支撑系统主动质量阻尼器调谐调谐控制装置本实用新型变阻尼抗倾覆扭动上部建筑结构阻尼器系统顶部设置高耸结构结构电磁控制效果控制装置失效安全双向滑轨电磁式主被动铅球出力复合高层支撑

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漂浮式风力机系泊参数分析及稳定性控制

漂浮式风力机系泊参数分析及稳定性控制

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作者：张玉龙西安理工大学

学位级别：硕士

漂浮式风力机需要依靠其自身结构和系泊系统实现其在深海海域稳定运行，因此，对漂浮式风力机进行系泊系统分析和稳定性研究具有重要的意义。本文以Hywind漂浮风力机模型为研究对象，建立了漂浮式风力机动力学模型，通过对系泊系统缆绳... 详细信息

漂浮式风力机需要依靠其自身结构和系泊系统实现其在深海海域稳定运行，因此，对漂浮式风力机进行系泊系统分析和稳定性研究具有重要的意义。本文以Hywind漂浮风力机模型为研究对象，建立了漂浮式风力机动力学模型，通过对系泊系统缆绳的参数分析得到了缆绳参数对漂浮式风力机稳定性的影响规律，并利用主动结构控制设计了能够对漂浮式风力机纵荡和纵摇控制的主动质量阻尼器(Active Mass Damper，AMD)，具体内容包括：　　首先，对漂浮式风力机受到的气动载荷、波浪载荷分别进行了求解。气动载荷主要研究了风轮所受的气动推力及塔架所受的载荷;波浪载荷计算时选用小振幅波理论，利用线性波叠加法模拟随机波浪，通过Morison方程计算了漂浮平台所受的波浪载荷。　　其次．针对漂浮式风力机系泊系统的非线性，建立了系泊缆绳的计算模型，对悬链线方程进行了推导，得到了缆绳在与海底接触时和被完全抬起时两种不同情况下的悬链线方程，通过改变导缆孔的位置坐杯，得到缆绳恢复力与导缆孔位移的非线性关系。　　再次，建立了漂浮式风力机的动力学模型，利用Matlab/Simulink模块得到了漂浮式风力机自由振动响应和在随机风、随机波浪联合作用下的动力学响应，通过快速博里叶变换(Fasl Fourier Transform，FFT)得到了漂浮式风力机纵荡和纵摇的固有频率。基于此模型，对系泊参数对漂浮式风力机稳定性的影响进行了研究。通过改变系泊系统的三个参数(系泊半径、导缆孔位置、缆绳长度)，得到了漂浮式风力机纵荡最大值、纵摇最大值和缆绳张力最大值随三个参数的变化规律。　　最后，利用主动结构控制埘漂浮式风力机稳定性控制进行了研究，提出了一种双AMD的结构：将两个AMD分别置于风力机机舱内部和漂浮平台内部．并在双AMD系统内部加装限位块以防止其与漂浮式风力机发生碰撞，利用该模型，建立了含双AMD系统的漂浮式风力机动力学模型，设计了线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator，LQR)，得到了漂浮式风力机茌随机风和随机波浪联合作用下控制前后纵荡和纵摇响应的对比，仿真结果表明：双AMD系统能够有效降低漂浮式风力机纵荡和纵摇振动，并且减小了缆绳张力。

关键词：漂浮式风力机系泊系统动力学建模稳定性控制主动质量阻尼器

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