| 【中文题名】 | 关于利用磁流变液体阻尼器作结构减振控制的研究 |
| 【英文题名】 | Research on Structure Control Using Magnetorheological Dampers for Vibration Reduction |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2002-10-21 |
| 【中关键词】 | 磁流变液体,减振,控制,阻尼器,, |
| 【英关键词】 | Magnetorheological Fluid,Vibration Reduction,Control Damper, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>特种结构>抗震动结构、防灾结构>耐震、隔震、防爆结构 |
| 【论文摘要】 |
近年来，由于半主动控制以其所需输入能量极小，但仍能达到主动控制效果的优点，备受人们的关注。磁流变液体阻尼器作为一种用于半主动控制的作动器，具有响应快、稳定性好且能连续可调的优点，成为结构减振控制中新一代的控制元件。目前的研究多偏于磁流变液体阻尼器恢复力模型的设计，而相比之下对基于这些恢复力模型，进行结构控制策略的研究还很少，二者显得很不协调。
本文基于欧进萍给出的恢复力模型，对控制策略进行了研究，充分利用磁流变液体阻尼器能连续可调的特性，建立起改进控制策略的数学模型，同时还给出了一种简化的求解方法。为了验证所建议控制策略的有效性，编制了计算程序，对一工程实例进行了仿真分析。结果表明：对比通常采用的控制策略，本文建议的控制策略有着更好的控制效果，同时随着阻尼器性能的提高，其优越性将更加明显；同时，本文还进行了考虑时滞影响下的控制分析，结果表明该控制策略同样具有很好的稳定性。 |
| 【论文题纲】 |
|
1 引言 |
7-16 |
|
1．1 结构振动控制的研究进展 |
7-11 |
|
1．1．1 结构控制方法 |
7-9 |
|
1．1．2 各种振动控制方法的优缺点比较 |
9-10 |
|
1．1．3 控制策略的研究现状 |
10-11 |
|
1．2 可变阻尼器的研究状况 |
11-13 |
|
1．2．1 一般传感器／作动器的研制状况 |
11-12 |
|
1．2．2 一般可变阻尼器 |
12 |
|
1．2．3 可控液体阻尼器 |
12-13 |
|
1．3 MR液体阻尼器对结构进行振动控制研究现状及本文工作 |
13-16 |
|
1．3．1 研究现状 |
13-15 |
|
1．3．2 本文的主要工作 |
15-16 |
|
2 结构减振控制基本原理 |
16-25 |
|
2．1 结构主动控制、半主动控制的减振原理 |
16-17 |
|
2．2 最优控制策略 |
17-21 |
|
2．2．1 引言 |
17 |
|
2．2．2 最优控制的数学表达形式 |
17-18 |
|
2．2．3 结构减振系统最优控制的模型建立 |
18-19 |
|
2．2．4 瞬时最优控制策略 |
19-21 |
|
2．3 控制中的时滞影响及其补偿 |
21-23 |
|
2．4 控制中传感器／作动器的优化配置 |
23-25 |
|
3 磁流变液体及磁流变液体阻尼器 |
25-35 |
|
3．1 磁流变液体及其性质 |
25-28 |
|
3．1．1 磁流变液体的概念 |
25-27 |
|
3．1．2 磁流变液体的主要性质 |
27-28 |
|
3．2 磁流变阻尼器 |
28-29 |
|
3．3 磁流变阻尼器的恢复力模型 |
29-32 |
|
3．3．1 Bingham模型 |
29-30 |
|
3．3．2 改进的Bingham模型 |
30-31 |
|
3．3．3 现象模型 |
31 |
|
3．3．4 G．Young提出的模型 |
31-32 |
|
3．4 MR液体阻尼器电磁铁的动态性能 |
32-35 |
|
4 利用磁流变液体阻尼器实现结构减振控制 |
35-47 |
|
4．1 目前对用磁流变液体阻尼器对结构减振控制的研究成果 |
35-37 |
|
4．2 Bingham恢复力模型的另一种表达形式 |
37-39 |
|
4．3 本文建议的控制策略 |
39-46 |
|
4．3．1 引言 |
39 |
|
4．3．2 问题的最优控制数学模型的建立 |
39-43 |
|
4．3．3 最优控制力的求解 |
43-45 |
|
4．3．4 阻尼系数矩阵的计算 |
45-46 |
|
4．4 两个需考虑的问题 |
46-47 |
|
5 程序及仿真算例 |
47-57 |
|
5．1 计算程序说明 |
47-48 |
|
5．1．1 程序中采用的假设 |
47 |
|
5．1．2 层间抗侧位移刚度的确定 |
47-48 |
|
5．1．3 用电流强度控制MR液体阻尼器 |
48 |
|
5．2 计算实例 |
48-50 |
|
5．2．1 结构模型 |
48 |
|
5．2．2 阻尼器规格 |
48-49 |
|
5．2．3 MR液体的选择 |
49-50 |
|
5．2．4 地震波的选用 |
50 |
|
5．3 计算结果分析 |
50-56 |
|
5．4 两个尚需探讨的问题 |
56-57 |
|
6 结论 |
57-59 |
|
参考文献 |
59-62 |
|
致谢 |
62 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.120147 |
