【摘 要】
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本文首先总结了悬索管道桥的特点与发展情况,之后对结构振动控制的分类和算法做了简要介绍,其中着重介绍了模糊控制算法。随后以中缅油气管道澜沧江跨越工程为背景,运用有限
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本文首先总结了悬索管道桥的特点与发展情况,之后对结构振动控制的分类和算法做了简要介绍,其中着重介绍了模糊控制算法。随后以中缅油气管道澜沧江跨越工程为背景,运用有限元法分析了该桥的自振特性。分析结果表明该桥的频率低且振型密集,各阶振型间存在着强烈的耦合现象。本文对各种因素对自振特性的影响也作了详细分析,发现抗风缆的应力、面积对侧向振型的频率影响最大,对其他振型影响较小;将管道一个方向的刚度增加一倍,这个方向振型的自振频率约提高5%;管道桥的扭转频率受管道与加劲梁间弹性连接的刚度的影响巨大。对悬索管道桥进行了抖振时域响应分析。采用谐波合成法模拟了三种平均风速下的脉动风场。分析过程中自激力以气动刚度与气动阻尼的形式施加在结构上。运用小波分解和STFT手段对结构响应结果进行了分析。研究发现,该桥抖振剧烈且有明显的非线性,振动中存在明显的耦合现象,主要参与模态为前几阶振型,各阶振型的参与程度随时间发生变化。脉动风中的低频成分(低于0.005Hz)引起结构的抖振响应也很大。最后,本文根据变论域模糊自适应控制理论,对结构进行了变论域模糊自适应控制。结果发现:采用加权积分调节法的变论域模糊自适应控制器在控制效果、稳定性、可行性及自适应性上均较传统模糊控制算法有明显优势。此外,本文还分析了初始输出论域对控制效果的影响,结果表明,当初始论域很大时,变论域模糊算法可以自动缩小论域来防止出现超调现象;但当初始论域过小,文中所设计的控制器可以有限的扩大论域。
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