考慮時滯因素的結構振動快速模型預測控制.pdf

1、隨著科學技術的日益發(fā)展，工程結構的規(guī)模越來越大，例如大跨度橋梁、超高層建筑等。作為公共設施和基礎設施，上述大規(guī)模的結構在運行過程中的可靠性和安全性關系到人民生命和財產安全，需要受到格外的重視，需要對大規(guī)模結構施以必要的控制，以便于抑制其有害的振動。同時時滯現象在工業(yè)系統(tǒng)中是普遍存在的，而且由于時滯的存在，經常對系統(tǒng)的性能產生重大的影響，甚至可能會導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。然而，由于上述結構規(guī)模比較龐大，傳統(tǒng)的方法已經很難對其進行精確高效的數值模

2、擬，因此研究適用于具有時滯系統(tǒng)的大規(guī)模結構主動控制的快速算法具有重要的理論價值和實際的應用意義。
　　本文首先從線性結構系統(tǒng)運動本質出發(fā)，結合經典的逐步積分法，將動力響應表示成初始擾動和外載的線性函數。本文分別對多輸入時滯模型預測控制快速算法和狀態(tài)時滯模型預測控制快速算法進行了研究。具體研究內容包含：
　?。?）針對具有多輸入時滯的線性結構動力系統(tǒng)，提出了一種模型預測控制快速算法。首先，在模型預測控制算法中引入增廣的狀態(tài)向量

3、，將顯含多輸入時滯的差分方程轉換為不顯含時滯的標準格式，實現了對多輸入時滯系統(tǒng)的模型預測控制，整個過程沒有近似和假設，因此保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在此基礎上，快速算法通過引入動力顯式表達式，有效的避免了矩陣指數的計算，提高了計算效率，降低了計算內存。此內容將在第三章闡述。
　?。?）針對具有狀態(tài)時滯的線性結構動力系統(tǒng)，提出了一種模型預測控制快速算法。首先，在模型預測控制算法中引入增廣的狀態(tài)向量，將顯含狀態(tài)時滯的差分方程轉換為不顯含時滯