基于磁致伸縮作動(dòng)器的拉索控制時(shí)滯補(bǔ)償理論研究與仿真.pdf

1、斜拉橋拉索具有質(zhì)量輕、柔度大、阻尼小、固有頻率低等特點(diǎn)，在外部荷載作用下，容易產(chǎn)生多種形式的有害振動(dòng)。采用軸向控制力進(jìn)行拉索振動(dòng)控制是一種有效的方法，如果控制過程中存在時(shí)滯將嚴(yán)重影響著控制效果，因此，必須對(duì)其時(shí)滯補(bǔ)償控制理論開展研究。
　　本文課題來源于國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目(2015CB057702)和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51378203），針對(duì)拉索-磁致伸縮作動(dòng)器系統(tǒng)控制過程中存在的時(shí)滯問題，采用時(shí)滯補(bǔ)償

2、方法-移相法對(duì)其用主動(dòng)控制和半主動(dòng)控制算法進(jìn)行時(shí)滯補(bǔ)償理論研究和數(shù)值仿真驗(yàn)證。主要的研究工作包括：
　?。?）介紹了斜拉橋拉索振動(dòng)控制的基本概念和發(fā)展?fàn)顩r，分析了拉索橫向振動(dòng)控制方法—被動(dòng)控制、主動(dòng)控制以及半主動(dòng)控制的優(yōu)劣；介紹了超磁致伸縮作動(dòng)器及時(shí)滯補(bǔ)償控制算法的研究現(xiàn)狀；最后闡述了了本文研究意義與主要內(nèi)容。
　?。?）介紹了超磁致伸縮材料主要力學(xué)性能、自制的作動(dòng)器的構(gòu)造以及試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)。對(duì)超磁致伸縮作動(dòng)器開展力學(xué)性能試

3、驗(yàn)，研究磁致伸縮作動(dòng)器的力—磁耦合關(guān)系函數(shù)以及位移—力之間的關(guān)系函數(shù)。
　?。?）建立了小垂度拉索—磁致伸縮作動(dòng)器振動(dòng)控制系統(tǒng)模型，針對(duì)拉索非線性振動(dòng)控制問題，提出了拉索平均值線性化和初始值線性化兩種線性化方法，并進(jìn)行了理論分析和實(shí)例仿真。
　　（4）研究了時(shí)滯補(bǔ)償理論—移相法，并以單自由度結(jié)構(gòu)作為仿真實(shí)例，研究了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及控制參數(shù)對(duì)移相法時(shí)滯補(bǔ)償性能的影響。
　　（5）提出了拉索—磁致伸縮作動(dòng)器主動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)