建筑結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制模型降階方法研究.pdf

1、我國(guó)處于地震多發(fā)地帶，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)主動(dòng)控制可以有效地減輕地震災(zāi)害的影響。高層建筑結(jié)構(gòu)往往具有較大的自由度，如果直接進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，不但成本高、設(shè)計(jì)復(fù)雜，而且計(jì)算量大，不便于控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。為了簡(jiǎn)化控制器的設(shè)計(jì)及減少計(jì)算量，模型必須進(jìn)行降階處理?？刂葡到y(tǒng)的模型降階方法有別于常規(guī)的模型降階方法，在降階過(guò)程中須考慮系統(tǒng)的控制效果，目前研究較少。本文將以八層建筑結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，研究?jī)?nèi)容包括傳統(tǒng)模型降階方法、線性控制系統(tǒng)模型降階方法

2、。此外還介紹了非線性控制系統(tǒng)模型降階方法。具體內(nèi)容包括： 1)、介紹傳統(tǒng)的模型降階方法、控制系統(tǒng)相關(guān)的線性、非線性模型降階方法的研究現(xiàn)狀。 2)、介紹了Matlab軟件及Simulink仿真模塊，最優(yōu)控制算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，建立了一個(gè)八層的建筑模型并給出了控制的仿真結(jié)果。 3)、論述了傳統(tǒng)模型降階方法中具有典型意義的集結(jié)法、ⅠRS法、ⅡRS法、時(shí)間矩匹配法、正規(guī)攝動(dòng)法和Routh近似法的降階過(guò)程。 4)、分析

3、了目前在控制系統(tǒng)中采用的模型降階方法的降階過(guò)程。 5)、以集結(jié)法、ⅠRS法、ⅡRS法、平衡降階方法和代價(jià)分析法為例，編制了八層的建筑模型的降階程序。在分析各種降階方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文提出了控制效率這個(gè)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并通過(guò)控制效率、可靠性和可控度對(duì)這五種降階方法進(jìn)行了分析和比較。 6)、介紹了非線性控制模型降階方法的降階過(guò)程，并以一個(gè)八層非線性建筑模型為例說(shuō)明基于經(jīng)驗(yàn)可控性/可觀性格拉姆矩陣的平衡降階方法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。