基于極點(diǎn)配置算法的被動(dòng)阻尼器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、被動(dòng)阻尼器因其可靠性高、構(gòu)造簡(jiǎn)單、易維護(hù)、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制。但是,如何根據(jù)阻尼器自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)和使用各種類型的阻尼器,目前欠缺實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,因此對(duì)被動(dòng)阻尼器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究具有重要意義。本文研究了基于極點(diǎn)配置算法的被動(dòng)阻尼器優(yōu)化設(shè)計(jì),主要內(nèi)容如下:
　　對(duì)極點(diǎn)的配置方案和極點(diǎn)配置算法進(jìn)行了研究。從能量角度分析了LQR控制算法對(duì)受控系統(tǒng)極點(diǎn)的影響,同時(shí)分析了隨著權(quán)矩陣的變化,上述影響的變化,進(jìn)而為極點(diǎn)配置算法中

2、極點(diǎn)的選取提供指導(dǎo),并通過(guò)具體算例給出了對(duì)于系統(tǒng)極點(diǎn)中阻尼比、頻率和配置對(duì)數(shù)選擇的具體建議。為克服常用極點(diǎn)配置算法的局限性,本文給出了基于實(shí)模態(tài)空間解耦的極點(diǎn)配置算法,通過(guò)該算法求得的反饋增益矩陣與各類阻尼器的特性相符,能夠更好地實(shí)現(xiàn)被動(dòng)阻尼器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　對(duì)被動(dòng)阻尼器的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。在分析比較了直接求解法、等效最優(yōu)控制法和最小二乘法后,對(duì)于粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器和金屬阻尼器第一階段的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),本文采用了等

3、效最優(yōu)控制法,并通過(guò)算例進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)于金屬阻尼器第二階段的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),本文采用了基于耗能等效原則的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,仿真分析結(jié)果表明該方法有效可行,從而實(shí)現(xiàn)了基于極點(diǎn)配置算法的金屬阻尼器參數(shù)優(yōu)化。
　　對(duì)被動(dòng)阻尼器的位置優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。本文提出了基于阻尼器耗散能量的位置優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,仿真分析結(jié)果表明該方法有效可行。其中,對(duì)于粘滯阻尼器或金屬阻尼器,通過(guò)逐步將耗散能量最小的阻尼器移除或替換以等剛度的支撐,可實(shí)現(xiàn)位置優(yōu)化,而對(duì)