智能材料在土木工程结构振动控制中的应用

智能材料包括电／磁流变液、压电材料、磁致伸缩材料以及形状记忆合金等．本文综述了近年来智能材料在土木工程结构振动控制中的应用概况,并对其今后的发展趋势作了展望．     

多指标约束的斜拉索滑模非脆弱减振控制

为了提高斜拉索-磁流变阻尼器减振控制系统的稳定性, 提出了一种多指标约束的滑模非脆弱减振控制算法. 基于线性矩阵不等式(LMI), 利用H∞性能指标和保性能指标分别用来抑制外界扰动, 保证系统渐近稳定且具有一定上界指标, 并以区域极点配置表征减振控制稳定性与快速性, 方差表征小振幅和振动速度. 将非脆弱状态反馈控制与滑模控制相结合, 得到了多指标约束的滑模非脆弱减振控制算法设计形式及方法. 在强度为0.1002高斯白噪声随机扰动下, 对某跨海大桥C18、C13号斜拉索进行算例仿真. 结果表明, 该算法不仅使减振控制系统具有较优的保性能上界指标和较小的抗扰性能指标, 同时使拉索振动状态幅值降低91.11%~92.50%, 收敛时间缩短76.67%~84.00%.     

斜拉桥模拟试验平台的振动特性测试及分析

以宁波某跨海大桥为原型,结合桥梁激励系统、传感器、数据采集处理系统和拉索-阻尼减振系统,搭建斜拉桥振动试验平台,并模拟不同车辆载荷及行驶速度工况下的拉索振动响应试验;同时,分别利用液压阻尼器和橡胶阻尼器对斜拉索振动的抑制效果进行分析.结果表明,斜拉索振动幅度随车辆行驶速度、载重的增加而变大;橡胶阻尼器对长拉索减振效果明...     

基于K-L分解的斜拉索-磁流变系统建模及减振控制研究

针对斜拉索-磁流变阻尼器系统, 提出一种数据驱动的分布参数系统建模方法. 利用K-L时空分解方法得到表征系统空间结构的空间基函数, 将其与系统输出作内积求出表征系统状态幅值的时间序列, 根据时间序列和外载荷等数据信息, 利用递推最小二乘算法辨识时域ARMAX模型, 将空间基函数与时域ARMAX模型进行空间重构得到空间ARMAX模型, 最后对该时域ARMAX模型进行预测控制. 实验结果表明 建立的分布参数系统模型计算量小、精度高, 可以满足实际工程要求; 采用的预测控制方法能够对斜拉索-磁流变阻尼器分布参数系统模型进行有效的减振控制.     

基于磁流变液的回转式阻尼器设计与有限元分析

根据磁流变液在磁场作用下可进行固-液转换的特点,设计了一种回转式阻尼器,并建立了相应的阻尼器力矩模型,又利用ANSYS 9.0软件对其磁场分布进行了仿真.总结了设计磁流变阻尼器应注意的问题,为磁流变液阻尼器的结构设计和制作提供了相应的理论依据.     

基于多策略判决的斜拉索参数识别系统研究

鉴于传统斜拉索监测系统中采用的模态参数识别方法对信号处理误差较大、系统的鲁棒性较差的问题,通过对多种模态分析算法的比较并结合综合的判决条件得出较准确的模态参数,设计并实现了基于多策略判决的斜拉索参数识别系统实现信号管理及分析处理,并将结果以GUI界面予以显示.进行了实际工程的应用测试,测试表明该系统的分析处理能使基频值更加精确,并具有很好的时效性和可操作性.     

迭代学习控制的高阶最优学习律

最优迭代学习控制是学习控制中的一个重要研究方向.对高阶最优学习律的研究具有重要意义.该文根据最优化的必要性条件给出关于离散时间线性系统迭代学习控制的高阶最优学习律,证明了该学习律的收敛性.最后给出了仿真实例.     

工作机械相对振动的研究

本文对工作机械的相对振动进行了理论和实验研究。分析了相对振动的激励和合成原理,提出了工件和工具同相振动和异相振动、同相域以及相对振动放大因子等概念。在此基础上指出了减小相对振动的途径,以作为设计和改造工作机械的参考。     

城市曲线斜支承桥梁的分析

本文以线性正交支承曲线格子梁理论为基础、对城市高架桥和立交桥中正在研究的斜支承曲线桥梁提出解析方法。通过与日本一座斜支承三跨连续的曲线桥的理论值及实验值的比较,计算结果吻合良好,验证了本方法的可靠性。此外,本文还分析了斜支承的斜角对曲线桥截面内力与支座反力的影响。     

城市曲线斜支承桥梁分析的刚度法

本文以线性正交支承曲线格子梁理论为基础,对城市立交桥和高架桥中正在研究的曲线斜支承桥梁提出刚度解法。通过一座五跨斜支承曲线与直线组合桥梁体系解析方法的比较,两者计算结果十分吻合,验证了本方法的可靠性。     

计算变截面梁横向振动时杆端力的调和分析法

对连续变截面梁建立了横向振动微分方程，利用Fourier级数将方程中的各个为量展开，采用了一种不同于纯解析和纯数值的方法，即调和分析法计算杆端力，便于工程技术人员设计时参考使用。     

车载动力电池振动特性分析

车载动力电池是新能源汽车的能源供应系统,行车过程中的振动、冲击激励可能导致相应的故障,甚至安全事故。据此,将电池--车辆简化为五自由度系统并开展振动特性研究,通过拉普拉斯变换将振动微分方程化为五元一次方程组,利用Matlab符号运算获得传递函数表达式,并对螺栓联接电池组安装方案进行分析,获得其振动的幅频特性曲线,结果表明其敏感频率与路面激励、座椅频率相近,据此分析位移传递函数随安装刚度、阻尼变化曲线,依据该曲线可选择合理的安装刚度和阻尼。     

基于模糊控制理论的并联电容器投切控制研究

分析了并联电容器在实际应用中遇到的提高功率因数与改善电压质量的矛盾以及并联电容器自动投切装置出现的反复投切问题。提出了运用模糊控制理论的关联电容器模糊控制规律。仿真实验表明：该控制方式能较好地处理电压质量和功率因素的关系，解决补偿装置开关往复投切的问题，是一种较理想的控制规律。     

高校师资结构的最优控制模型及其求解

本文在引入年龄结构,以及考虑晋升率和流入量约束条件的基础上,建立了高校师资结构的数学模型,并提出了相应的最优化问题。应用离散时间控制问题的极大值原理,求得了最优控制(晋升率、流入量)的闭环解,所得结果对制定人才规划政策具有指导意义。     

刹车器动网格方法优化设计

针对目前液压刹车器钳体设计大多凭感性经验这一问题,采用Fluent软件,对液压刹车钳体管路设计进行仿真模拟,选择合适的数学模型和网格方法,分别选择3种下油道管径,在不同握力下,对活塞腔内压力和刹车钳体入口速度进行分析.研究结果发现,初始条件相同,不同下油道直径下钳体入口速度和活塞腔体的压强不一样.最后从稳定性、可靠性等角度确定刹车钳体应选择的合适管道内径,从而达到优化设计的目的.     

具有共因故障的温贮备并联可修系统的最优控制问题

针对具有共因故障的温贮备并联可修系统模型,用范数指标泛函作为衡量系统可控性的标准,利用Banach空间理论讨论了系统稳态解达到预期概率分布的最优控制问题.     

用控制理论探索英语单词学习规律

用控制理论研究探索英语单词的学习方法,提出了一种英语单词的学习方法,建立了这种方法的数学模型,并用该模型对此方法进行了分析,证明了其有效性,为提升英语单词学习类电子产品的功能提供了一个有效的理论及算法.     

周期性冲击载荷下冲床调模计数器的隔振研究

针对冲床工作时滑块受周期性冲击载荷大的工况特点,对安装在冲床滑块上的电子式调模计数器进行了减振研究.在电子式计数器结构的基础上,建立了冲击载荷作用下计数器隔振系统的动力学模型;利用傅里叶级数将冲床周期性冲击激励展开并施加到该模型上,并通过分析该模型的动态响应得到隔振系统的传递率.以光电传感器的抗振度为减振指标,采用遗传算法完成了该隔振系统的隔振参数优化.最后在Simulink软件环境下建立了系统的隔振仿真模型,并进行了力和位移传递率的仿真分析.仿真结果显示:计数器的力与位移的传递率明显减小,隔振后计数器承受的冲击加速度小于光电传感器规定的抗振度,达到隔振指标.