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斜拉索-磁流变阻尼器系统自适应减振控制研究
| 论文题名： | 斜拉索-磁流变阻尼器系统自适应减振控制研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;斜拉索;磁流变阻尼器;减振系统;自适应控制 |
| 摘要： | 斜拉索是斜拉桥的重要部件，在风雨、交通载荷等作用下，极易发生振动，危害桥梁安全运行。因此，对斜拉桥拉索的减振控制研究具有重要意义。在斜拉索-磁流变阻尼器减振控制中，状态方程建模常忽略二次、三次等非线性高阶项，忽略索的弯曲刚度、静载平衡以及无量纲化等，控制系统数学模型不精确，进而导致控制效果不佳。本文采用自适应控制，对减振系统未建模动态及外界干扰进行估计补偿，给出了稳定的自适应减振控制器设计方法。具体研究内容如下： 首先，建立了斜拉索-磁流变阻尼器系统的仿射非线性模型。通过Halmiton原理，得到斜拉索的非线性动力学模型，进而推导了斜拉索-磁流变阻尼器耦合非线性动力学方程。运用状态变换方法建立了斜拉索减振系统状态空间方程，并给出了状态空间方程参数计算方法。 其次，给出了外界激励和未建模动态影响下的自适应模糊减振控制器设计方法。利用模糊逻辑系统逼近系统建模过程中的未知非线性项，运用Lyapunov函数理论证明了所设计的自适应模糊减振控制器能确保系统稳定，且跟踪误差收敛。仿真结果验证了所提出控制算法的有效性。 最后，基于在线辨识技术给出了控制系统结构已知、参数未知情况下的间接自适应模糊控制器的设计。通过在线辨识获取控制对象的知识，然后依模型在线设计控制器，运用Lyapunov函数理论证明了控制器能确保斜拉索系统的稳定性，具有较好的跟踪性能。仿真结果验证了控制算法的有效性，为斜拉索减振提供了新思路。 |
| 作者： | 佘道明 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 宁波大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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