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基于磁致伸缩作动器的拉索振动控制理论与实验研究
| 论文题名： | 基于磁致伸缩作动器的拉索振动控制理论与实验研究 |
| 关键词： | 磁致伸缩作动器;拉索振动控制;偏置磁场;力磁耦合;matlab软件 |
| 摘要： | 斜拉桥的拉索具有质量轻、柔性大、固有频率低、阻尼小等特点，在外部荷载作用下，拉索很容易产生多种形式的有害振动，对斜拉桥的稳定性、舒适性和安全性产生很不利的影响，采用磁致伸缩作动器对拉索施加轴向控制力进行拉索振动控制是一种可行的方法。本文课题来源于国家自然科学基金项目“基于磁致伸缩作动器的斜拉索主动控制理论与试验研究（51078142）”，针对磁致伸缩作动器力学模型、拉索-磁致伸缩作动器振动控制理论与实验开展研究，主要研究工作包括： （1）介绍了斜拉桥的发展状况以及拉索的四种常见的振动形式，阐述了拉索振动控制方法，介绍了磁致伸缩作动器的研究和应用现状。 （2）介绍了自制的超磁致伸缩作动器的物理特点和力学性能，设计了拉索模型下超磁致伸缩作动器在外加偏置磁场下的力磁关系实验，得出了拉索模型下磁致伸缩作动器的力磁耦合关系模型。 （3）介绍了拉索振动控制理论，建立了拉索的控制状态方程，提出了拉索双线性控制状态方程的求解策略。 （4）运用 matlab软件进行了拉索控制实验的建模，并运用主动 LQR控制和半主动Bang-Bang控制方法进行实验仿真分析，并取得良好的减振效果。 （5）建立了拉索的实验模型和实时控制系统，设计了拉索振动控制实验方案，完成了拉索在自由振动、简谐振动和随机振动条件下的控制实验，并取得了良好的减振效果。 |
| 作者： | 方聪 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王修勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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