浅谈具有参数不确定结构主动控制理论研究与实践

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1、华中科技大学博士学位论文具有参数不确定结构主动控制理论研究与实践姓名：刘晖申请学位级别：博士专业：结构工程指导教师：唐家祥2000.11.1华中科技大学博士学位论文摘要恼构主动控制作为土木工程领域内抗风、减震的先进技术已得到广泛的认可和应用。它是通过施加附加力来改变结构振动的动力特性。虽然，近年来有了长足进展，但是由于土木结构本身的复杂性和质量体积庞大，结构控制领域内还有许多有一待解决的问题。J本论文考虑到土木结构的特点，旨在将结构主动控制方法更好地应?用到实际工程中去提供理论依据。本文提出了确定具有参数不确定性的结构控制系统的鲁

2、棒稳定边界的方法，并将结构参数的不确定性简化表示为结构刚度的不确定。在此基础上，对结构控制系统的鲁棒性能进行了分析。针对结构的参数不确定性和结构的模型误差，将鲁棒控制理论引入结构控制中，提出了一种设计鲁棒控制器的简便方法，以Davenport风谱为标准，建立了相应于各振型的广义脉动风成型滤波器。考虑到结构的参数不确定这一客观存在的事实，提出了鲁棒降睑技术。使得降阶的同时保证结构的鲁棒性。利用绝对加速度的测量简单、可靠的特点，提出一种新的反馈控制方法即基于绝对加速度反馈控制算法。而且考虑到驱动器的时滞，发展了表达有驱动器时滞的结构状

3、态方程。f从而减少了时滞对结构控制系统的影响。考虑了主动调频阻尼器的主动性的特点，推导了圭垫塑塑里星矍(ATMD)的参数优化公式，并以结构位移方差比为控制效果的指标来表明用基于本文的优化参数方法设计的控制器的控制效果比t～直接应用被动调频阻尼器(nD)的优化参数设计的控制器的控制效果好。针对建筑结构控制中在在着未控高阶模态的客观事实，设计了低通滤波器来消除未控高阶模态的影响。7关健词参数不确定性，结构主动控制，鲁棒性，鲁棒控制，降瞬7时滞{。l⋯——————————_———————————————————————一——————一一

4、一华中科技大学博士学位论文AbstractTheactivecontrolofstructuralvibmtionsproducedbyearthquakeorwindwasbeworldwideaRentionandcertificationinthefieldofcivilengineering．Itinputsadditionalcontrolforcconmainstructurestochangestructuralvibrationcharacteristics．Althoughgreatdevelopmentanda

5、chievementinthefieldofstructuralcontrolhavebeenobtained。therearealotofproblemstosolvebecauseofcivilengineeringstructuralcomplexmechanicsfeaturesanditslargemassandvolume．Thepaperwasbasedonpresentresearchachievementofactivecontrol，Accordingtospecialcharacteristicofstruc

6、tures，providedbasistomaketheactivecontrolcanbeenusedbetter．111epaperrepresentsthemethodstodefinerobuststabilitymarginofstructuralcontrolsystemofparametricuncertainties．Parametricuncertaintiesaredefinedasvariationsonstiffnessalone．Basediton，analyzesrobustperformanceofs

7、tructuralcon仃olsystem．IntroducedrobustcontroltheoryintostructurecontrolandprovidesaprocedureforthedesignofstabilizingcontrollerforastructurewithparameteruncerteJntyandmodelerror．AccordingtoDavenportwindspectral，establishesthefilterofgeneralizedfiucmatingwindforcesform

8、odeshapes．Arobustmodelreductiontechniqueisdevelopedtocopewiththefactofparameteruncertaintiesofstructure．Madethereductionstru