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1、半主动控制阻尼器的控制装置以及控制方法[摘要]：现如今，高楼大厦鳞次栉比。随着土地资源的不断紧张，楼房自然是越建越高。抵御以及减小地震所带来的灾害早已是不得不为的事情，半主动控制阻尼器为我们带来了广阔的前景。在此，介绍了半主动控制阻尼器的控制装置以及控制方法。［关键词］：半主动控制，磁流变阻尼器,主动变刚度系统,算法Abstract:Nowadays,wecanseethetallbuildingseverywhere.Withthescarcityoflandresources,thebuildingisbecomingmoreandmore
2、higher.Resistingandreducingdisastercausedbytheearthquakeisanimportantthingthatwehadtodo,Semi-activecontroldamperbringsusbroadprospects.Here,Iintroducedthecontroldeviceandcontrolmethodaboutsemi-activecontroldamper.Keyword:semi-activecontrol,Magnetorheologiealdamp,Activevariab
3、lestiffnesssystem,algorithm引言目前,建筑业已经成为中国国民经济的支柱产业。同时,随着社会的发展和科技的进步,高层建筑和高耸结构的高度也在不断地增加,这对现代结构技术将提出许多具有本质变化的要求,尤其在灾害性地震及风荷的作用下,将对结构安全性提出更新的、更复杂的要求。传统的抗震抗风设计方法是根据可能遭遇的地震及风荷的强度和频度,依靠提高结构的强度和刚度来增强结构的抗力,以满足结构的安全性、使用性以及人的舒适性等要求,这无疑会大幅度地增加建设成本,为了满足结构功能和安全性的要求,又要避免过大的建筑投资,国内外学者相继将结
4、构振动控制的概念引入现代结构工程来解决所面对的这些问题。另外，通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用的方法虽然已经大规模的应用于实际的工程中,但是这种不具备自我调节的能力的被动的控制,往往会造成重大的人员伤亡和经济损失。而随着美国提出了“智能化”的概念,即“将具有仿生命功能的材料融合于基本的材料中,使制成的构件具有人们期望的智能功能从而使结构具有自诊断,自适应,自修复的能力”,智能化概念的提出增强了土木工程结构性能的监测,预报能力,更重要的是可以达到客观的经济效益［1］。自从1972年美裔华人J,T,P.Yao提出了基于古典和现代控制理论的土
5、木工程振动控制概念以来,许多科学家和工程师在结构控制的方式和设计计算方法上,进行了大量的研究,结构振动控制的研究从理论、实践到应用等方面都取得了突飞猛进的发展[2]。经过近30年来的研究与应用,以改变结构频率为主的隔震技术和隔震结构的设计理论已趋于完善,以增加结构阻尼为主的被动耗能减震理论与技术已趋于成熟,并逐步在实际结构的抗震抗风工程中得到应用。目前常用的减震方法主要是增加结构的上部阻尼或者在基础设置橡胶支座等措施,而在大震作用下,其作用效果往往不太理想。虽然隔震与耗能减震的被动控制方法构造简单、造价低、易于维护且无需外界能源支持,但其控制效
6、果和适用范围有限;主动控制方法虽然控制效果好、适应收稿日期：2014年3月25作者：钱家琪性强但系统构造复杂,造价昂贵,所需巨大能源在强风强震时无法完全保证,易溢出;混合控制其本质上仍是一种完全主动控制技术,仍需外界输入较多能量;半主动控制系统结合了主动控制系统与被动控制系统的优点,既具有被动控制系统的可靠性,又具有主动控制系统的强适应性,通过一定的控制律可以达到主动控制系统的控制效果,而且构造简单,所需能量小,不会使结构系统发生不稳定,因此半主动控制系统是当今土木工程结构振动控制研究领域的国际前沿性研究课题之一,已经引起了国内外研究者们的广泛
7、关注。因此本文研究对象为半主动控制阻尼器的控制装置以及控制方法的研究现状和工程应用情况,展望半主动控制技术未来的发展方向。1四大控制的比较如今有四大控制，分别是被动控制,主动控制,混合控制，半主动控制。被动控制具有构造简单、造价低廉、易于维护及无需外部能源等优点,成为早期研究和开发的热点。但该方法缺少实时控制的思想,对强震作用下高层、高耸、大跨结构等的控制效果并不理想；主动控制的思想直接来源于现代控制理论,所以其可借鉴和利用的研究手段和方法都相对成熟,控制效果也最好,但装置复杂、需大量外部能量、维护难度大；混合控制虽同时具有主动控制与被动控制的
8、优点,但仍需外界输入较多的能量；半主动控制一般以被动控制为主体,仅需少量能量用以改变被动控制系统的参数或切换工作状态,以适应系统对最优状态的跟踪。其易
