磁流变阻尼器智能减震控制结构的试验与研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yining0209
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着磁流变液这种智能材料的出现,磁流变阻尼器逐渐成为结构振动控制领域最具发展前景的控制装置之一。由于磁流变阻尼器具有所需外部能源少、控制精度高、响应快等优点,使其可广泛应用于土木建筑结构、航空航天、军工机械、民用家电、汽车等领域的减振(震)控制中。但是由于磁流变阻尼器仅是在最近的十几年来才发展起来的一种新型减振(震)装置,它的制作设计、性能试验、力学特性、控制算法及实际工程应用均需进一步完善。   本文结合国家863高科技计划项目(项目编号:2009AA03Z106)的研究内容,研究磁流变阻尼器的力学特性,研究磁流变阻尼智能结构合理、快速和准确的控制算法及制作出适合实际工程应用的磁流变阻尼智能结构减震控制器为目的,主要进行了以下几个方面的研究:   (1)磁流变阻尼器的性能试验研究。基于剪切阀式磁流变阻尼器的阻尼力计算模型和磁路欧姆定律设计制作了用于建筑结构减震的磁流变阻尼器;在控制电流分别为0A、0.6A、1.2A、1.8A和2.4A,以及激励频率分别为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz和1.0Hz,激励幅值分别为5mm、10mm、20mm和40mm的正弦位移输入下,对所研制的磁流变阻尼器进行了动力性能试验;根据试验数据绘制了该阻尼器的力-位移和力-速度滞回曲线;分析研究了磁流变阻尼器阻尼力及耗能性能随控制电流、激励频率和激励幅值变化的规律。   (2)磁流变阻尼器数学模型的研究。基于流体力学理论推导出了磁流变阻尼器的阻尼力计算公式,并在不同控制电流、不同激励幅值和不同激励频率下将理论分析结果与试验结果进行了对比分析。   (3)磁流变阻尼智能结构模糊控制算法的研究。磁流变阻尼智能结构需要在振动的极短时间步长内确定磁流变阻尼器的控制电流,本文基于模糊逻辑控制技术提出了磁流变阻尼智能结构的模糊控制算法,研究了模糊控制器输入变量的选择,模糊规则及隶属函数的确定对磁流变阻尼器控制电流的选择和磁流变阻尼智能控制结构减震效果的影响,还研究了同时对多个磁流变阻尼器的独立控制。   (4)磁流变阻尼智能结构优化控制研究。基于微粒群算法提出了磁流变阻尼智能结构的微粒群优化控制方法,即采用被控建筑结构的位移和加速度作为减震优化目标,然后通过微粒群优化算法给出磁流变阻尼器各时刻的控制电流。   (5)磁流变阻尼智能结构减震控制器的研究。为了便于磁流变阻尼器的实际应用,研究制作了磁流变阻尼智能结构减震控制器,并对该控制器进行了试验测试。试验结果表明:所研制的磁流变阻尼智能结构减震控制器可根据实时采集的振动加速度信号准确输出所需的控制电流。   所取得的创新性体现在:   (1)基于模糊控制技术提出了磁流变阻尼智能结构的模糊控制算法,给出了不同输入变量、模糊规则及隶属函数对减震效果的影响,实现了磁流变阻尼器控制电流准确而快速的选择,还实现了同时对多个磁流变阻尼器的独立控制。   (2)以磁流变阻尼智能结构的位移和加速度共同作为优化目标,采用微粒群优化算法实现了磁流变阻尼智能结构的优化减震控制。   (3)研制了便于实际安装应用的磁流变阻尼智能结构减震控制器,并对其进行了试验测试。试验结果表明:所研制的磁流变阻尼智能结构减震控制器可根据实时采集的振动加速度信号准确输出所需的控制电流。
其他文献
分子影像作为影像医学发展的最新阶段,因其能够探测疾病过程中细胞和分子水平的异常,为疾病在分子水平的治疗开启了一片崭新的天地。光学分子影像的优势使其在各种分子影像的
叶面积指数(LAI)是衡量陆地上植物光合作用能力的重要参数,目前常用的LAI测量方法有直接法和间接法两种,半球摄影法就是间接法中的一种。随着数码相机的普及以及图像处理技术
任务教学法是交际教学思路的一种发展形态,将其应用于商务英语阅读教学,可提高教学的针对性和实用性,发展学生综合运用语言的能力。 The task teaching method is a kind of
本文通过对荣华二采区10
介绍了热电偶、热电阻的分度号,测温范围、允差、适用条件及热响应时间,并且列表说明了各种温度检测仪表的测量范围。 Introduced thermocouple, RTD indexing number, temp
随着电力电子、微电子技术、交流调速系统和现代控制理论的发展,交流同步电机调速方案中的一些关键问题得到了解决,使得交流电机调速系统应用到更多的领域。由于具有高功率密度
近年随着互联网应用日益普及,网络多媒体数据量呈现爆炸式增长。更多人选择通过网络渠道来获取感兴趣的音视频新闻信息,高效精确的新闻音视频检索的重要性愈发凸显。传统的基
减少差错,提高报纸质量,这是编辑部和印刷厂的共同任务。排字是其中的一个重要环节。上海解放日报排字老工人孙文祥,根据他多年的实践经验,写了《见报差错与提高排字质量》一
空间交会对接(RVD)技术是人类深层开发空间的关键技术,完整的空间交会对接是个非常庞大、复杂的系统,在地面进行仿真验证试验十分必要。导航技术作为交会对接能否成功的关键
随着我国经济的快速发展,电力需求的迅猛增长促使政府部门需解决电力资源短缺、负载快速增长以及电网输电损耗过大等问题。为了保证电网的稳定运行,提高电力市场运行效率,在未来智能电网中应用需求响应机制是必然趋势。居民用户侧作为电网整体用电规划的重要组成部分,其能源分配与用电成本对社会经济都有重要影响。因此,本论文针对居民用户参与家庭能源管理的问题,提出了两种不同的家用设备调度策略,以进一步减少能源消耗和电