基于磁流變阻尼結(jié)構(gòu)的PID控制算法優(yōu)化研究.pdf

1、磁流變阻尼器（Magnetorheological Fluid Dampers，簡稱MRFD）具有性能穩(wěn)定、易于控制、響應(yīng)速度快且出力大等優(yōu)點(diǎn)，是一種在建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制擁有廣闊前景的新型減震裝置。PID控制算法是振動(dòng)控制中常用的控制算法，但PID控制缺乏自我調(diào)節(jié)能力，這也降低了其控制效果，因此研究基于磁流變阻尼結(jié)構(gòu)的PID控制算法具有重要的意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴從阻尼器的材料、尺寸、磁路三個(gè)方面介紹本課題組自主研制的

2、最大行程320mm、最大出力為20kN的剪切閥式磁流變阻尼器的設(shè)計(jì)過程。對(duì)阻尼器進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，獲得磁流變阻尼器的阻尼力與加載幅值、頻率及電流的關(guān)系，確定阻尼器的力學(xué)性能參數(shù)。⑵提出采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)PID控制進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的策略和采用模糊控制優(yōu)化PID控制的策略，優(yōu)化后的PID算法可根據(jù)地震加速度和結(jié)構(gòu)自身的狀態(tài)對(duì)其控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，提升PID算法的振動(dòng)控制效果。⑶將本文提出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化PID控制、模糊控制優(yōu)化PID控制與傳統(tǒng)PI

3、D控制三種算法進(jìn)行對(duì)比。三種控制算法用于某安裝有磁流變阻尼器的九層框架結(jié)構(gòu)的仿真分析中，仿真結(jié)果表明:在結(jié)構(gòu)位移的控制效果上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化PID控制和模糊控制優(yōu)化PID控制均比傳統(tǒng)PID控制算法有明顯提升;在結(jié)構(gòu)加速度的控制效果上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化PID控制的提升更加明顯。⑷為提高磁流變阻尼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，改進(jìn)了振型組合的性能指標(biāo)的阻尼器優(yōu)化布置方案，并與性能指標(biāo)增量法確定的優(yōu)化布置方案進(jìn)行對(duì)比，仿真實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)于結(jié)構(gòu)的位移和加速度的控制上，