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原文传递升船机结构振动逻辑控制的研究

论文题名：	升船机结构振动逻辑控制的研究
关键词：	升船机结构;振动逻辑控制;船舶过坝;侧移刚度;减振控制
摘要：	中国是世界上地震灾害严重的国家之一。对土木结构工程而言，在地震作用时，使其结构不受或减小破坏从而降低地震灾害具有重要的意义。升船机是大型水利枢纽工程中提升过往船舶的重要工具，与多级放水船闸相比它可以使船舶过坝的时间大大减少。升船机结构是一种高柔结构，当受到地震作用时，其下部简体结构的侧移刚度很大，而顶部单层厂房柱的侧移刚度很小，这种巨大的刚度突变引起升船机顶部厂房强烈的鞭梢效应。因此，减小其鞭梢效应成为当前一个非常重要的研究课题。泛布尔代数是20世纪80年代在布尔代数基础上发展起来的一种新型逻辑工具，它具有不同状态的布尔数，能够描述复杂过程。泛布尔代数逻辑控制(以下简称“逻辑控制”)是以泛布尔代数为基础的新型计算机控制理论。逻辑控制作为一种新型智能控制，已被用于诸如空调温度控制、水泥磨配料过程和纸机纸张定量等方面。目前，逻辑控制已成功运用到MR阻尼器耦联的带裙房高层建筑中。在结构防震控制方面，采用逻辑控制算法进行振动控制可谓已经起步，但其运用于升船机结构的研究尚属首例。首先，本文介绍了目前结构振动控制和升船机结构减振控制的发展和现状，以及逻辑控制的研究现状。第二，介绍了升船机结构的技术参数，在了解升船机结构的动力学模型基础上，构建了升船机的结构仿真模型，并对无控制作用下升船机结构地震反应进行了仿真，验证了此时升船机顶部厂房的地震鞭梢效应。第三，以抑制升船机顶部厂房的地震鞭梢效应为研究目标，根据逻辑控制规则，设计了九点、二十五点和二十七点逻辑控制器，并将它们运用于升船机结构进行仿真。最后，比较分析了不同逻辑控制器对该模型的适用性和控制效果，并做了有控制与无控制作用时的比较。仿真结果表明，逻辑控制方法简单、灵活、方便，可以有效地减小升船机结构在地震波激励下的鞭梢效应，减震效果十分明显。其中，升船机结构在二十五点逻辑控制器作用时的减震效果最为明显。得出结论：将对象的运动过程进行细致的划分，会使得系统的预期性能指标得以更好的实现。
作者：	陈莉
专业：	控制理论与控制工程
导师：	陈静
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文