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MR阻尼器逆模型实现梁桥半主动减震研究
| 论文题名： | MR阻尼器逆模型实现梁桥半主动减震研究 |
| 关键词： | MR阻尼器;自适应逆模型;半主动控制;仿真分析;梁桥 |
| 摘要： | 磁流变(MR)阻尼器构造简单、控制效果好，是土木工程减震领域最具发展前景的半主动控制装置之一，受到了世界各国学者的广泛关注。论文系统地开展了基于MR阻尼器的自适应逆模型半主动控制的理论研究与仿真分析，主要研究工作与成果包括以下几个方面: 1.依据MR阻尼器模型参数自适应识别算法，在Matlab/Simulink平台建立基于修正的LuGre模型的MR阻尼器模型参数自适应识别模型，并通过大量仿真，分析该模型特征参数，建立参数初始值和识别的方法。基于此识别模型，以MRF-04K阻尼器为例，识别其修正的Bouc-Wen滞回模型。结果表明使用识别的动态模型参数，所得修正的LuGre模型与修正的Bouc-Wen模型的滞回曲线吻合度良好，能准确描述MRF-04K阻尼器的滞回性能。 2.结合MRF-04K阻尼器滞回模型和LQG主动控制算法，在三条地震波激励下，分别基于自适应逆模型算法和Clip-optimal控制算法，对三层框架结构进行仿真计算。结果表明基于自适应逆模型算法的半主动控制系统能有效控制结构的层间位移与加速度响应。通过对比分析两种半主动控制策略的实现机理，表明自适应逆模型算法实现了施加电压的连续调节，可更好地追踪LQG算法最优主动控制力，从而最接近主动控制效果。 3.将自适应逆模型半主动控制系统应用于Highway Bridge Benchmark模型，并以Clip-optimal控制算法作对比，在六种地震波激励下进行了减震仿真分析。结果表明自适应逆模型算法能有效地实现梁桥的减震，其减震效果尤其是结构峰值响应减震效果均优于Clip-optimal控制算法，最为接近基于LQG主动控制的结果，为MR阻尼器自适应逆模型半主动控制系统实现梁桥减震试验研究以及工程应用提供了可靠的理论依据。 |
| 作者： | 付志强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 文永奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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