H∞优化控制理论在半主动控制中的应用

摘要

本文着重研究了变阻尼半主动控制在降低结构振动响应中的控制效果,在确定可变阻尼的阻尼系数时采用了控制效果较好的H∞优化控制策略,并将这种控制策略与传统控制方法进行了比较,通过数值分析比较了被动控制、主动控、半主动控制情况下结构的最大相对位移与结构的最大绝对加速度响应.并通过分析得出如下结论:(1)在被动、主动、半主动控制方法中主动控制的控制效果最好;(2)对于刚性结构,增大结构的附加阻尼可以同时降低结构的最大相对位移和最大绝对加速度响应,应用被动控制能取得较为理想的控制效果,而半主动控制的控制效果是值得怀疑的,在应用时应慎重考虑;(3)对于柔性结构,增大附加阻尼在降低结构的最大相对位移响应的同时,却增加了结构最大绝对加速度响应,而采用半主动控制能够同时降低结构的最大相对位移和绝对加速度响应,半主动控制效果明显;(4)在柔性结构中采用半主动控制方法能取得与主动控制相近的效果;(5)由于H∞优化控制是对最坏情况下瞬时能量的优化控制,因此H∞半主动控制的控制效果要优于传统LQR控制.