结构主动质量阻尼控制系统的控制力特点数值分析

摘要

本文以单自由度结构模型受AMD系统控制为例,进行AMD主动控制力特点和控制效果的参数影响分析.从控制算法软参数、控制系统硬参数、荷载特性参数等几个方面设计了多个工况展开数值分析:以经典的LQR算法为例,分析了优化目标Q、R权参数对AMD主动控制力特性的影响,总结了Q的形式与主动控制力特点的定性规律;分析比较了无弹簧、无阻尼器的AMD系统控制力的特点;输入荷载考虑了单频简谐荷载、实际地震波等.本文定义了表征AMD系统主动控制力方向和量值比例的多个参数,从不同角度揭示了AMD控制力的特点,为定量化研究AMD主动控制力特点奠定了基础,同时也为指导采用半主动变刚度或变阻尼装置替代AMD主动作动器的可行性分析提供了参考依据.在以上分析的基础上,通过实际地震波输入作用的分析,指出了采用半主动变刚度或变阻尼装置替代AMD主动作动器是部分可行的.