基于输出的建筑结构分散滑模控制

摘要

大尺度结构分解为多个低阶子结构,子结构间的相互作用视为作用于子结构的有界扰动.本文提出了一种基于部分位移、速度输出反馈的建筑结构分散控制方法.分析了输出坐标下子结构稳定滑模的存在条件,得到输出坐标下子结构稳定滑模面方程.建立了基于输出的稳定分散控制格式,其中控制力非线性部分保证结构全局状态收敛至设计的滑模面,线性部分使建筑结构闭环子结构系统渐进稳定.以一20层钢结构基准模型在地震激励下的控制为例,验证了该分散控制的有效性.研究表明,使用部分位移、速度输出信号可以设计基于全局稳定的建筑结构分散滑模控制.所提控制方法有效抑制了大尺度建筑结构振动响应,避免了滑模设计所需的复杂坐标变换,简化了基于输出的稳定滑模设计.