基于磁致伸缩作动器的拉索pid控制

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1、密级：公开硕士学位论文中图分类号：U448基于磁致伸缩作动器的拉索PID控制学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：□土木工程作者姓名：杨成导师姓名及职称：王修勇教授实践导师姓名及职称：学院名称：土木工程学院论文提交日期：2015年5月28日基于磁致伸缩作动器的拉索PID控制学位类型：学术型学位：学科（专业学位）土木工程作者姓名：杨成：作者学号12010801004导师姓名及职称：王修勇教授：实践导师姓名及职称学院名称：土木工程学院论文提交日期：2015年5月28日学位授予单位：湖南科技大学PIDControlofCableVibrationbasedonMagnetostrictiveA

2、ctuatorTypeofDegreeAcademicThesisDisciplineCivilEngineeringCandidateYangChengStudentNumber12010801004SupervisorandProfessionalTitleProfWangXiuyongPracticeMentorandProfessionalTitleSchoolSchoolofCivilEngineeringthDateMay.28,2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人

3、在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月

4、日导师签名：日期：年月日摘要斜拉桥拉索具有质量轻、柔度大、阻尼小、固有频率低等特点，在外部荷载作用下，拉索很容易产生多种形式的有害振动，拉索振动控制对延长拉索使用寿命、确保桥梁结构安全具有重要意义。拉索振动控制方法包括气动减振措施、阻尼耗能减振、主动与半主动控制等。本文应用超磁致伸缩作动器，针对磁致伸缩作动器力-磁模型、磁致伸缩作动器PID控制、拉索-磁致伸缩作动器系统PID控制开展研究，论文完成的主要工作包括：（1）搜集与整理了国内外相关文献，综述了拉索振动控制、磁致伸缩作动器、PID控制等研究现状。（2）介绍了磁致伸缩作动器基本性能以及各种设计参数取值，开展了在偏置磁场下磁致伸缩作动器力

5、学性能研究，得到了磁致伸缩作动器力-磁模型。（3）阐述了PID控制的基本原理和控制方法，建立了磁致伸缩作动器动力学模型，得到了磁致伸缩作动器力-位移的传递函数，应用不同PID控制方法对磁致伸缩作动器进行数值仿真分析，并对结果进行对比分析。（4）采用磁致伸缩作动器作为控制元件，建立了施加轴向控制力的拉索-磁致伸缩作动器系统运动方程。（5）基于Simulink仿真平台，设计拉索-磁致伸缩作动器系统PID控制策略，进行了自由振动、简谐振动、随机激励等荷载条件下拉索控制仿真分析，并对仿真结果进行分析。关键词：拉索；磁致伸缩作动器；振动控制、PID控制。1ABSTRACTCableofcable-st

6、ayedbridgehascharacteristicsoflightweight,largeflexibility,smalldampandlownaturalfrequency,whichleadstoproducevariouskindsofharmfulvibrationeasilyunderexternalload.Cablevibrationcontrolisofgreatsignificanceforextendingtheservicelifeofthecableandensuringthesafetyofbridgestructure.Cablevibrationcontr

7、olmethodsincludepneumaticanti-vibrationmeasures,dampingvibrationenergy,activeandsemi-activecontrol,etc.Inviewofthemagnetostrictiveactuatorforce-magneticmodel,themagnetostrictiveactuatorPIDcontrol,cable-magn