基于混杂系统的斜拉索振动控制参数分析

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1、公路交通技术2015年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．2015No．3DOI：10．13607／j．cnki．gljt．2015．03．010基于混杂系统的斜拉索振动控制参数分析安永日，胡琼，郑罡(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074)摘要：结合斜拉索振动与混杂系统特点，推导并建立斜拉索振动控制系统的MLD模型。以琼州海峡大桥中几根典型斜拉索为研究对象，利用所建立的MLD模型，对阻尼器安装在3种不同位

2、置时的风振控制参数进行分析，研究斜拉索和阻尼器的相应变化。对建立的控制系统与传统半主动控制分段线性控制系统之间的计算效率进行对比，并分析原因。关键词：斜拉索；振动控制；混杂系统；阻尼器文章编号：1009—6477(2015)03—0040—07中图分类号：U448．27文献标识码：AAnalysisofControIParametersforVibrationofStayedCablesBasedonHybridSystemsANYongri，HUQiong，ZHENGGangAbstract：Incombina

3、tionwiththefeaturesofvibrationofstayedcablesandhybridsystem，thispaperderivesandestablishesMLDmodelofcontrolsystemforvibrationofstayedcables．WithafewstayedcablesinQiongzhouStraitBridgeastheobjectsofresearch，thepaperanalyzescontrolparametersofwindvibrationwhend

4、ampersareinstalledat3differentpositionsbymeansoftheestablishedMLDmodel，studiescorrespondingchangesofstayedcablesanddampers．T}lepapercomparescomputationalefficiencybetweentheestablishedcontrolsystemandconventionalsemi——activecontrolsectionallinearcontrolsystem

5、andanalyzesreasons．Keywords：stayedcable；vibrationcontrol；hybridsystems；damper大跨径斜拉桥斜拉索的大幅度振动引发了很多中，以实现对连续状态和离散状态的集成控制和定桥梁损坏现象11，甚至危及桥梁整体结构安全。因性、定量双重指标下的集成优化。同时，混杂系统还此，为确保桥梁的正常使用和结构安全，必须对斜拉能够解决传统状态空间方程在进行数值求解分析时索的振动进行严格控制。但是传统理论方法包含离缺乏统一数学求解体系的问题。与传统理论方法相散动态与连

6、续动态，以及两者之间的耦合关系，具有比较，混杂系统能够更好、更快捷地求解典型的混杂一定的缺陷和局限性。从当前的理论及应用现状问题，其不仅是解决复杂系统的建模工具、分析与控看，混杂系统分析方法更适合于解决离散动态与连制的综合方法，而且也是交通管理、通信等领域控制续动态耦合的系统问题。混杂系统是由连续变量动方法的未来趋势。态系统和离散事件动态系统相互混杂、相互作用所实际工程中，由于阻尼器长度有范围限制，斜拉形成统一体的动态系统。它是通过逻辑表达式判断索中安装位置也受限，故随着阻尼器的安装位置变来实现离散事件和动态事件

7、之间的切换，从而能够化，斜拉索振动控制效果和阻尼力也有可能发生变很好地解决典型混杂系统的切换问题。混杂系统是化。因此，为了考察安装位置变化带来的影响，以琼将输入状态和输出状态以及连续变量动态系统和离州海峡大桥3根斜拉索为研究对象建立拉索MLD模散事件动态系统相互混杂，并统一切换到1个模块型，对阻尼器安装在3种不同位置时的风振控制参数基金项目：交通运输部西部交通建设科技项目(2011318223170)收稿日期：2014—12—25作者简介：安永日(1973一)，男，吉林省图们市人，博士，副研究员2015年第3期安

8、永日，等：基于混杂系统的斜拉索振动控制参数分析4l进行分析，以考察控制效果及阻尼器控制力的变化，F()(，)I>0时，阻尼器不提供主动阻尼力，并将传统模型与MLD模型计算效率进行对比。系统处于无控制状态。其中F(t)为主动阻尼力，(，t)为拉索在t时刻的速度，代表拉索上阻1混杂系统模型建立尼器的位置。斜拉索阻尼器系统的工作状态具有典型的混杂本文在斜拉索阻尼器系统无量纲偏微