基于極點配置算法的被動阻尼器優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、被動阻尼器因其可靠性高、構(gòu)造簡單、易維護、造價低等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)振動控制。但是,如何根據(jù)阻尼器自身特點設(shè)計和使用各種類型的阻尼器,目前欠缺實用的設(shè)計方法,因此對被動阻尼器優(yōu)化設(shè)計方法的研究具有重要意義。本文研究了基于極點配置算法的被動阻尼器優(yōu)化設(shè)計,主要內(nèi)容如下:
　　對極點的配置方案和極點配置算法進行了研究。從能量角度分析了LQR控制算法對受控系統(tǒng)極點的影響,同時分析了隨著權(quán)矩陣的變化,上述影響的變化,進而為極點配置算法中

2、極點的選取提供指導(dǎo),并通過具體算例給出了對于系統(tǒng)極點中阻尼比、頻率和配置對數(shù)選擇的具體建議。為克服常用極點配置算法的局限性,本文給出了基于實模態(tài)空間解耦的極點配置算法,通過該算法求得的反饋增益矩陣與各類阻尼器的特性相符,能夠更好地實現(xiàn)被動阻尼器的優(yōu)化設(shè)計。
　　對被動阻尼器的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法進行了研究。在分析比較了直接求解法、等效最優(yōu)控制法和最小二乘法后,對于粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器和金屬阻尼器第一階段的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計,本文采用了等

3、效最優(yōu)控制法,并通過算例進行了驗證。對于金屬阻尼器第二階段的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計,本文采用了基于耗能等效原則的優(yōu)化設(shè)計方法,仿真分析結(jié)果表明該方法有效可行,從而實現(xiàn)了基于極點配置算法的金屬阻尼器參數(shù)優(yōu)化。
　　對被動阻尼器的位置優(yōu)化設(shè)計方法進行了研究。本文提出了基于阻尼器耗散能量的位置優(yōu)化設(shè)計方法,仿真分析結(jié)果表明該方法有效可行。其中,對于粘滯阻尼器或金屬阻尼器,通過逐步將耗散能量最小的阻尼器移除或替換以等剛度的支撐,可實現(xiàn)位置優(yōu)化,而對