地震作用下高層建筑的分散控制研究.pdf

1、隨著近年來(lái)大型結(jié)構(gòu)的不斷涌現(xiàn)，系統(tǒng)傳統(tǒng)集中控制方法中所需要的傳感器、控制器和作動(dòng)器功能的要求也相應(yīng)提高。系統(tǒng)越大，單個(gè)控制器破壞率越大，整個(gè)系統(tǒng)更容易導(dǎo)致癱瘓。為了克服這些問題，提出了分散控制理論。結(jié)構(gòu)的分散控制是指將復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)分為多個(gè)子結(jié)構(gòu)，子結(jié)構(gòu)控制器獨(dú)立決策并施加控制力。分散控制方法的研究包括分散控制的結(jié)構(gòu)形式、工作原理。本論文在已有研究的基礎(chǔ)上，提出了一種新的分散控制方法，并結(jié)合最小二乘方法、半主動(dòng)控制理論進(jìn)行了研究，具體內(nèi)

2、容包括： 首先，本論文提出了地震激勵(lì)作用下結(jié)構(gòu)分散控制的新方法。此方法基于線性二次型最優(yōu)Gauss(LQG)控制理論，闡述了大系統(tǒng)的分散控制結(jié)構(gòu)形式，分散功能如何實(shí)現(xiàn)以及如何解決子結(jié)構(gòu)間的耦合作用。計(jì)算控制力時(shí)增益矩陣的算法分為兩種：方法一是用最小子結(jié)構(gòu)控制力使控制性能指標(biāo)函數(shù)在整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)下取得最小值，方法二是用最小子結(jié)構(gòu)控制力使控制性能指標(biāo)函數(shù)在子結(jié)構(gòu)空間狀態(tài)下取得最小值。計(jì)算子結(jié)構(gòu)控制力后，用子結(jié)構(gòu)觀測(cè)輸出估計(jì)子結(jié)構(gòu)的狀態(tài)

3、向量，子結(jié)構(gòu)間的相互影響視為所考慮的子結(jié)構(gòu)的外部力作用力作用在子結(jié)構(gòu)上。 其次，計(jì)算子結(jié)構(gòu)間相互影響時(shí)也有三種工況：工況一是根據(jù)子結(jié)構(gòu)間干擾力公式的表達(dá)式計(jì)算得到；工況二是根據(jù)子結(jié)構(gòu)的觀測(cè)輸出估計(jì)層間作用力；工況三根據(jù)子結(jié)構(gòu)的觀測(cè)輸出同時(shí)估計(jì)層間作用力以及地震波。 最后本論文結(jié)合半主動(dòng)控制策略與分散控制新方法形成更接近于工程實(shí)踐的分散半主動(dòng)控制。并結(jié)合地震激勵(lì)高層建筑線性反應(yīng)控制基準(zhǔn)(Benchmark)問題進(jìn)行了數(shù)值模