參考模型MCS自適應(yīng)算法對(duì)結(jié)構(gòu)AMD的主動(dòng)控制.pdf

1、中國是世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的少數(shù)幾個(gè)國家之一，每年頻繁的地震與臺(tái)風(fēng)災(zāi)害造成大量建筑結(jié)構(gòu)破壞，給人們生命財(cái)產(chǎn)帶來了巨大損失。結(jié)構(gòu)AMD主動(dòng)控制技術(shù)在突發(fā)自然災(zāi)害（如地震和臺(tái)風(fēng)）發(fā)生時(shí)，能主動(dòng)調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而最優(yōu)地減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)，是高層建筑抗風(fēng)抗震中應(yīng)用較多但又不太成熟的減振技術(shù)?？刂扑惴ㄗ鳛樵摷夹g(shù)的核心組成部分，決定著振動(dòng)控制的穩(wěn)定性和減振效果的好壞。由于土木工程結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性，外部荷載的隨機(jī)性，使得控制算法的選取極具挑戰(zhàn)。因此，

2、研究既能不依賴于復(fù)雜結(jié)構(gòu)參數(shù)又能應(yīng)對(duì)外部隨機(jī)荷載的自適應(yīng)控制算法具有很高的理論意義和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。
　　 基于參考模型自適應(yīng)控制算法(Model Reference Adaptive Control)的最小控制綜合算法(Minimal Control Synthesis)最早由英國Bristol大學(xué)的D.P.Stoten教授提出。跟經(jīng)典控制算法相比，MCS自適應(yīng)算法不需要預(yù)先知道受控結(jié)構(gòu)的模型參數(shù)信息，也不需要提前計(jì)算控制增益，

3、對(duì)系統(tǒng)參數(shù)實(shí)時(shí)變化、外部干擾不確定、系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)力耦合及非線性動(dòng)力系統(tǒng)具有其特有的優(yōu)勢(shì)。
　　 本論文系統(tǒng)地研究了參考模型自適應(yīng)控制算法在結(jié)構(gòu)AMD主動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要研究內(nèi)容包括以下幾方面:
　　 1.研究MCS算法的控制原理，并將其應(yīng)用到結(jié)構(gòu)AMD主動(dòng)控制裝置中，通過拉格朗日法建立系統(tǒng)在地震作用下的動(dòng)力模型，列出運(yùn)動(dòng)微分方程。
　　 2.建立降低地震能量的參考模型，在MATLAB/SIMULINK中完成采

4、用MCS算法的結(jié)構(gòu)AMD控制的線性仿真分析。在此基礎(chǔ)上，建立理想不退化恢復(fù)力模型，研究MCS算法對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度退化進(jìn)入非線性狀態(tài)時(shí)的仿真控制效果。
　　 3.在Shake TableⅡ小型振動(dòng)臺(tái)上應(yīng)用MCS自適應(yīng)算法，完成了AMD主動(dòng)控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)處于線性狀態(tài)下的減振控制試驗(yàn)。
　　 4.為了探究MCS算法對(duì)結(jié)構(gòu)處于非線性狀態(tài)的控制效果，對(duì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度突變情況進(jìn)行了AMD減振控制試驗(yàn)，并將結(jié)果與采用傳統(tǒng)極點(diǎn)配置控制算