基于磁流變阻尼器的架空輸電導(dǎo)線風(fēng)振控制模型研究.pdf

1、架空輸電線路上設(shè)置控制裝置與結(jié)構(gòu)共同抵御風(fēng)荷載等動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)是結(jié)構(gòu)抗風(fēng)對(duì)策的一種有效方法,結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的研究包括作動(dòng)器和控制策略兩個(gè)部分。雖然結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際工程中廣泛應(yīng)用,然而,關(guān)于作動(dòng)器和結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制策略的研究仍然存在許多問題。被控結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的非線性、時(shí)變、時(shí)滯、強(qiáng)耦合、分布參數(shù)和不確定性等復(fù)雜因素的影響,給結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的研究帶來了很大的困難?；谥悄懿牧系闹鲃?dòng)、半主動(dòng)及智能控制技術(shù)為結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)的理論發(fā)展

2、和工程應(yīng)用開辟了新的途徑。MR阻尼器是近年發(fā)展起來的一種很好的半主動(dòng)控制裝置,它具有體積小、能耗少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快并且阻尼力大,受外界環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有前途的新型阻尼器。
　　本文應(yīng)用數(shù)值仿真方法,通過Matlab及Simulink軟件對(duì)架空輸電導(dǎo)線風(fēng)振控制問題進(jìn)行了研究,主要研究工作如下:
　　(1)根據(jù)懸鏈線的基本理論建立了架空導(dǎo)線的懸索模型,推導(dǎo)了架空輸電導(dǎo)線離散索桿模型的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣,建

3、立了架空導(dǎo)線振動(dòng)方程。
　　(2)對(duì)架空輸電導(dǎo)線的順風(fēng)向風(fēng)荷載進(jìn)行了模擬,根據(jù)風(fēng)荷載加載點(diǎn)的位置假設(shè):輸電導(dǎo)線上風(fēng)速時(shí)程處處均與懸掛點(diǎn)處風(fēng)速時(shí)程相同,忽略導(dǎo)線各點(diǎn)的高度差異對(duì)風(fēng)時(shí)程的影響,選擇Kaimal譜,應(yīng)用Shinozuka理論,引入快速傅立葉變換技術(shù)的仿真方法,在保證精度的基礎(chǔ)上,大大提高了運(yùn)算效率。通過比較自功率譜,模擬值與目標(biāo)值吻合得很好,從而驗(yàn)證了風(fēng)場(chǎng)模擬的準(zhǔn)確性與有效性。
　　(3)選用人工模擬時(shí)程分析法對(duì)架

4、空輸電導(dǎo)線風(fēng)振動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:風(fēng)振響應(yīng)比較顯著,需要對(duì)風(fēng)荷載所激起的振動(dòng)進(jìn)行控制。
　　(4)介紹了磁流變阻尼器構(gòu)造、性能和特點(diǎn),給出了它的力學(xué)模型,并對(duì)磁流變阻尼器應(yīng)用于架空輸電線路風(fēng)振控制的可行性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:磁流變阻尼器可以應(yīng)用于高壓輸電線路的風(fēng)振控制。
　　(5)建立了架空輸電導(dǎo)線的受控運(yùn)動(dòng)方程,將模糊控制策略應(yīng)用于MR阻尼器的控制。利用Matlab及Simulink軟件包建立了基于MR阻尼器的