一、结构半主动控制的新技术──主动变刚度/阻尼控制（论文文献综述）
陈强[1]（2021）在《汽车悬架机械阻抗不变点动力学与控制研究》文中研究指明悬架系统实质是由质量-阻尼-弹簧系统组成的衰减地面振动、传递车身与车轮之间力并能保证汽车平稳行驶的多体机械系统。在研究汽车平顺性时,四分之一车悬架可以在一定条件下简化成二自由度机械振动系统。含有质量-阻尼-弹簧的机械系统通过与电气系统比拟,表现出的响应特性称为机械阻抗特性。悬架作为典型的机械系统在路面激励下也表现出一定的阻抗特性,阻抗特性属于系统的固有属性,在频域的范围内反映了悬架的激励力与运动学状态量之间的传递特性。在悬架性能研究中,一般关注簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动变形三个指标,同样在对悬架的机械阻抗特性也研究簧载质量加速度阻抗、悬架动行程位移阻抗和轮胎动变形位移阻抗。在悬架的机械阻抗特性中,存在不受悬架阻尼影响的阻抗不变点。本文意在揭示阻抗不变点产生的机理,分析悬架固有参数间变化的互影响和对阻抗特性的影响,以及阻抗不变点对悬架特性的影响,尝试说明被动悬架和半主动悬架阻抗不变点形成的内在统一规律,通过阻抗不变点的理论,将被动悬架设计方法扩充到半主动悬架领域,意在实现被动-半主动悬架振动机理的统一。并基于此研究了基于悬架阻抗特性的全局阻抗控制策略意在提高汽车的平顺性和操纵稳定性,同时开展针对阻抗控制对主动悬架功能实现和能耗经济性两方面研究。针对以上问题,本文将从以下三个方面展开研究。1、被动悬架机械阻抗无量纲不变点的建模与分析在被动悬架中,悬架的簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动变形对路面激励力的响应称为加速度阻抗和位移阻抗。在簧载质量加速度阻抗、悬架动行程和轮胎动变形的位移阻抗幅频曲线中,存在不受悬架阻尼影响的阻抗特性点。本文从阻抗矩阵的角度推导了不变点的幅频特性表达式,试图分析阻抗不变点对悬架性能的影响和阻抗不变点产生的机理。本文首先引入了无量纲参数,刚度比和质量比,在詹森不等式思想指导下,通过引入无量纲参数推导了阻抗不变点近似表达式,并在此基础上进行了进一步修正后,建立了无量纲阻抗不变点模型,研究了无量纲阻抗不变点特性。无量纲参数的引入确定了同量纲参数之间的关系,阻抗矩阵则耦合了汽车的质量-阻尼-刚度参数,更能直接反映出悬架自身参数间的变化关系对悬架阻抗特性的影响。无量纲阻抗模型最直接的解决了传统悬架不变点模型表达式复杂问题,而且无量纲参数在对当前电动汽车非簧载质量增加所引起的负效应更有利于进行机理分析,同时也有利于分布式驱动电动车的悬架参数设计以及控制目标的确立。无量纲参数的变化引起的悬架性能改变更直接反映了悬架本身的阻抗特性和悬架参数间的相互影响。无量纲参数的变化对阻抗不变点的影响成近似线性特性,鉴于在实际应用中计算更为便捷,本文研究了不变点矢量图,这有助于在悬架的阻尼调校中能够快速地估算阻抗不变点的幅频参数。2、半主动悬架机械阻抗不变点动力学机理及控制机理分析在半主动悬架的机械阻抗特性中同样存在与被动悬架机械阻抗不变点相同的特性。在悬架的可调阻尼调节中,当阻尼变化满足一定条件时,在悬架的阻抗特性中也会表现出不变点的特性。当一定条件做相应的改变时,悬架的阻抗特性又表现出向好的减振性能。半主动悬架出现阻抗不变点的实质是悬架的失效阻尼改变,失效阻尼则反映的是可调减振器可调部分失效后,悬架能正常工作的阻抗特性。基于失效阻尼的特征本文尝试提出了“阻尼椭圆”的概念,阻尼椭圆上的点的位置反映了可调阻尼减振器效能的实质,以及被动悬架和半主动悬架的阻尼关系;阻尼椭圆半轴长的概念则体现了失效阻尼的变化与不变点的产生的关系。阻尼椭圆揭示了被动悬架和半主动悬架阻尼变化的本质关系,同时失效阻尼的概念揭示了被悬架和半主动悬架阻抗不变点产生的内在规律,给出了被动悬架和半主动悬架的阻抗不变点形成机理的统一解释,阻尼椭圆上点的运动给出了阻尼优化的选择方法,也揭示了半主动悬架控制效果随阻尼变化的规律。3、全局阻抗控制下的主动悬架控制性能和不变点特性基于被动悬架和半主动悬架阻抗不变点特性及控制机理的研究,本文尝试继续深入研究基于阻抗特性的主动悬架全局阻抗控制策略和阻抗不变点特性。阻抗控制是广泛应用于机器人领域的柔性控制,本文在分析了悬架的阻抗不变点机理后,尝试将阻抗参数作为反馈输入引入悬架的控制中,实现悬架的簧载质量和“环境”的柔性接触。根据阻抗控制的原理创造性的将非簧载质量系统和虚拟阻抗系统看作“环境接触”,实现了实体环境（非簧载质量系统）和虚拟环境（惯性质量、阻尼和刚度）的并联,设计了基于簧载质量全状态反馈的全局阻抗控制策略。全局阻抗控制策略以簧载质量的阻抗状态为反馈信息,实现了无模型建模和参数调节,这相较于LQR控制摆脱了需要对控制对象精确建模的约束,同时也无需路面预瞄参数,全局阻抗控制在控制性能上实现了与LQR控制同效能的控制效果,在某些方面甚至优于LQR控制。在功率消耗方面,阻抗控制功率分配也更均衡,尤其是瞬时峰值功率消耗方面较LQR控制降低了32%。基于全局阻抗控制的优越性,通过近似代替推导了主动悬架时变系统的传递函数,继而研究了主动悬架阻抗特性中悬架参数和阻抗控制参数对阻抗不变点的影响。仿真和试验结果均表明阻抗控制能够有效地提高悬架的性能并实现了功率消耗的经济性。机械阻抗反映了悬架自身参数之间以及与路面输入之间的耦合特性,本文对其阻抗特性中所表现出的系统不变点特性和与环境的接触特性进行建模仿真,并研究了全局阻抗控制法。基于以上工作深入地研究了悬架阻抗不变点动力学机理、被动-半主动悬架控制机理内在统一规律以及主动悬架的功能优化和经济性评价。
刘伟奇[2]（2019）在《可变刚度和阻尼的旋转式磁流变机器人柔性关节研究》文中提出运动仿生学研究表明,在不同运动形式下,动物腿部的刚度和阻尼会进行调节以适应不同的外界环境需求。目前针对足式机器人的设计多数没有考虑腿部刚度和阻尼变化,不能很好适应外部环境变化。如果机器人的腿能像动物腿一样表现出刚度和阻尼调节机制,就能赋予机器人强大的运动调节适应能力。本文受启于动物在运动中表现出的适应性,设计了一种可以独立地调节系统的等效阻尼和等效刚度的柔性关节,其结构紧凑、柔性高、能耗低。该旋转式柔性关节最具创新性的设计是通过两个磁流变液阻尼器和弹簧组的紧凑结构实现可变刚度和可变阻尼的协同作用。首先,本文提出了一种可变刚度和阻尼的数学模型,并建立了该模型动力平衡方程,详细分析了模型的变刚度变阻尼原理,讨论了激励频率、弹簧刚度比、阻尼比等结构参数对系统等效刚度和等效阻尼的影响。其次,基于提出的变刚度变阻尼模型,对柔性关节结构进行综合设计。从力学角度分析了关节结构的工作原理,推导了等效刚度和等效阻尼的力学表达式。利用有限元分析软件Ansys对新型双筒磁流变液阻尼器的磁路进行设计分析。设计了基于短直弹簧的圆周型弹性组件并推导了其等效扭转刚度。然后,根据关节详细的结构设计,加工研制了柔性关节样机。将测试所得的短直弹簧的线性刚度转化为弹性组件的等效扭转刚度。搭建关节样机的性能测试实验平台,完成了关节样机的可变刚度特性和可变阻尼特性的测试和分析,然后将测试数据和理论仿真结果对比分析。把实验数据进行参数拟合,建立等效刚度和等效阻尼与其控制电流的对应关系。最后,搭建了关节样机的缓冲特性实验,模拟机器人在运动过程,足端着地瞬间与环境接触的柔顺特性。实验结果表明,柔性关节相较于刚性连接可以在一定程度上降低机器人与环境的接触力峰值。调节柔性关节的控制电流、控制速度,可以改变机器人在碰撞瞬间的接触力峰值,一定程度上提高机器人的运动适应能力。
李春伟[3]（2019）在《多自由度结构体系变刚度半主动控制减震效果计算研究》文中指出变刚度半主动振动控制是利用一种变刚度控制装置来调节结构的总刚度,通过控制算法进行计算、调控和优化,使刚度元件的变形将结构部分振动能量转化为刚度元件的弹性应变能,同时其附带阻尼元件消耗部分结构振动能量,以达到减小结构振动的目的。建立了一栋20层变刚度半主动控制结构体系的地震动力反应分析模型,并在各个楼层分别设置变刚度控制装置,通过运动方程以及振动控制算法,并调整刚度系数的大小,以达到对结构减震效果的调控和优化。具体地:1)输入了El-Centro波等5种不同的地震波,分析不同地震波下的地震动力反应,通过数值模拟,绘制结构的层间位移、楼层位移、楼层速度以及楼层加速度在不同控制算法下的半主动振动控制以及无振动控制装置的关系曲线图,得到简单Bang-Bang和最优Bang-Bang振动控制算法在层间位移的减震效率均好于无控制,且减震效率最高可达53%,但对于楼层加速度没有明显减震效果。2)通过对比AMD主动控制与选定两种控制算法的结构动力反应曲线,得出减震效率由高到低依次为主动控制、简单Bang-Bang控制算法、最优Bang-Bang控制算法。但综合考虑经济性、可行性等多方面因素,半主动控制的性价比会更高,更符合工程实际。3)调整变刚度系数kv的值,通过MATLAB数值模拟,发现当kv在一定范围内取值（1000000<kv<10000000）时,随着kv值的增大,结构在层间位移、楼层位移、楼层速度的减震效率越大,但对于楼层加速度的减震效果不明显;在同一参数指标kv下,最优Bang-Bang控制算法所需要的控制力与简单Bang-Bang控制算法相仿,但略高于简单Bang-Bang控制算法。随着参数指标kv的增大,其所需的半主动控制力也越大。图47幅;表11个;参60篇。
侯芳园[4]（2019）在《多自由度结构体系变阻尼半主动控制减震效果计算研究》文中指出首先叙述了结构振动控制的研究现状,然后是重点阐述有关变阻尼半主动的研究。近几十年来,科学工作者越来越重视对振动控制的研究。尤其是在生活和生产中,被动控制、主动控制、半主动控制结构体系的应用也越来越多。可变阻尼半主动控制装置通过由地震波产生的力调节液压缸中的伺服阀的开口尺寸来控制流过伺服阀的液体的流速。进而将液压缸中两缸内的压力差进行调节,使其能够给结构提供连续可变的阻尼力,以便实现与主动控制力相等或接近的阻尼力,从而达到与主动控制相近的减震效果。通过建立了一个20层的钢框架结构的模型,分析在不同地震波作用下的减震效果。依据龙格库塔法建立在半主动变阻尼装置下的多自由度体系的运动方程,通过MATLAB来建立模型,比较在无隔震、半主动控制、主动控制状态下的减震效果。最终得到的结果是:在建筑物中设置变阻尼半主动控制装置,其层间位移、楼层位移、楼层速度、楼层加速度均有较为明显的效果。通过在建筑物中的每一层都设置变阻尼半主动控制装置,使其达到较为理想的减震效果。图55幅;表12个;参42篇。
何金胜[5]（2015）在《基于SMA的空间杆系结构地震响应控制模型试验与理论分析》文中认为形状记忆合金（SMA）是一种全新的功能性材料,具有很多独特的材性特性,如超弹性效应、形状记忆效应、高阻尼性能和变弹性模量性能等,利用其特殊的力学行为和物理性能,使之成为控制装置应用到结构工程振动控制领域,必将展现出明显的优势和广阔的应用前景。对应用形状记忆合金的结构进行振动控制研究分析,为推广和使用形状记忆合金这种智能材料奠定了坚实的理论基础,将会产生巨大的经济效益和社会效益。本文利用形状记忆合金独特的超弹性性能和形状记忆性能,研发了基于形状记忆合金被动、主/被混合抗震控制系统,提出相应的控制理论及策略,并进行了计算机仿真模拟及振动台试验。主要工作和研究内容包括:（1）采用计算机伺服控制材料试验机,进行了13组52根奥氏体、10组30根马氏体形状记忆合金材料的力学性能试验,通过改变电流、加载幅值、加载速率、循环次数和直径等主要试验参数,研究了形状记忆合金材料的恢复力特性,结果表明加载幅值和加载速率是影响奥氏体材料恢复力特性的主要参数,电流和加载幅值是影响马氏体材料恢复力特性的主要参数。（2）基于上述材性试验和数值分析结果,以Brinson本构模型为基础,采用计算机模拟方法,引入加载速率和加载幅值等因子,提出并建立了3种精度较高、分段线性的形状记忆合金材料恢复力本构模型,确定了各本构模型的主要特征值,为进一步研究提供了试验和理论依据。（3）采用遗传算法对BP网络进行优化,建立了具有预测功能、精度较高且适用于动态反应的形状记忆合金材料非线性本构模型。针对目前振动控制理论研究和工程实际应用所关注的问题,利用遗传算法进行了受控空间杆系结构的优化设计,研究了形状记忆合金控制系统设置位置和设置数量等对空间杆系结构的优化控制效果,实现了空间杆系结构的整体优化控制。（4）利用Matlab语言编程,设计了地震作用下空间杆系结构无控、形状记忆合金控制系统随机设置和优化设置的计算机模拟分析程序,并且针对马氏体形状记忆合金的材性特点,研究了基于Mamdani模糊控制、Sugeno模糊控制以及触发控制策略,提出了一种新的控制策略,即触发开关控制策略,自行编制了基于Matlab语言、空间杆系结构触发开关控制策略的计算机模拟分析程序,综合考虑遗传算法与控制策略等,进一步优化了空间杆系结构的控制方案,取得了较好的控制效果。（5）以振动控制的工程应用为背景,设计并制作了1个2跨3层的空间杆系模型结构,研发了1种新型的形状记忆合金丝材控制装置和通电升温/稳压系统,并将其集成于空间杆系模型结构中,选择了EL-Centro等3种地震波及3种不同的加速度峰值,采用被动和主/被动混合控制等方法,进行了未安装、随机安装、优化安装形状记忆合金控制系统等36种工况下的空间杆系模型结构的模拟地震振动台试验,同时进行了相应的有限元模拟分析,检验了文中研发控制系统和所提控制方法的有效性和适用性。结果表明,一般情况下,采用形状记忆合金被动控制系统时,模型结构的地震加速度响应可减小20%以上,层间位移可减小30%左右;采用形状记忆合金主/被动混合控制系统时,模型结构的地震加速度响应可减小30%以上,层间位移可减小45%左右,说明文中所提控制方法较好,具有较好的应用价值。
丁于强,刘齐茂[6]（2010）在《工程结构振动半主动控制发展现状与前景》文中研究说明结构振动控制是一种全新的、积极主动的结构设计对策,半主动控制系统具有所需外加能源小、装置简单、稳定性好、减震效果接近主动控制的特点,近年来受到国内外普遍关注,并取得了较大的研究进展,但仍存在明显的不足之处。首先综述了半主动控制装置的理论研究、装置开发,并分析了各自的特点,最后展望了半主动控制技术的发展方向。
汪权[7]（2010）在《建筑结构振动控制理论与计算方法研究》文中进行了进一步梳理土木工程结构中的房屋建筑作为重要的社会基础设施,是现代社会的组成部分。传统意义上,这些结构是设计成用来抵抗静荷载的。然而,土木工程结构同样承受着各种各样的动荷载,包括风、浪、地震和车辆荷载。这些动荷载会引起严重且持续的振动,对结构和结构构件以及居住者均有害,这些结构需要保护的内容可能涉及使用的可靠性,居住者的舒适度以及结构的耐久性。提高房屋建筑结构的抗震性能和高层建筑结构的抗风性能是减轻动力作用危害,加强区域安全的基本措施之一,是土木工程领域所面临的重大课题。建筑结构振动控制是多学科交叉的新技术领域,结构振动控制可以有效地减轻结构在风和地震等动力作用下的反应和损伤、有效地提高结构的抗振能力和抗灾性能,结构振动控制经过几十年的发展,已被理论和实践证明是抗振减灾积极有效的对策。在深入了解建筑结构的动力反应特性的基础上,研究合理且可行的控制措施保护建筑结构免遭地震和风荷载破坏,将是一个具有极大工程应用价值且时间紧迫的研究课题。随着社会的进步和科学技术的发展,人们对居所的振动环境有着越来越高的要求,振动被动控制的局限性就暴露出来了,难以满足人们的要求。主动控制技术由于具有效果好、适应性强等潜在的优越性,自然成为一条重要的新途径。然而主动控制系统一般需要很大的能量驱动和多个作动器,这在实际工程中难以实现。结构半主动控制基本原理与主动控制相同,但是半主动控制巧妙地利用了结构振动的往复相对变形或相对速度,从而只需要少量的能量调节便有可能实现主动最优控制力。采用诸如模糊控制、神经网络控制和遗传算法等智能算法为标志的结构智能控制是目前结构振动控制领域研究的前沿课题。结构智能振动控制不需要精确的结构模型,运用智能算法来确定输入、输出反馈与控制增益的关系,采用磁流变液智能材料制作的智能阻尼器同样仅需少量的能量调节便可以很好的实现主动最优控制力。本文以建筑结构模型为研究对象,运用现代控制理论以及智能控制理论分别对建筑结构振动控制进行了理论分析和计算方法的研究。首先,研究在地震激励下采用主动控制方法进行地震响应控制,对主动控制方法中的一些关键性问题进行研究,其次,在主动控制研究的基础上,重点研究了建筑结构的半主动控制方法,第三,文章探讨了模糊控制及遗传算法在建筑结构振动控制中的应用。在结构地震响应主动控制系统设计中,采用线性二次型（LQR）经典最优控制、线性二次型Gauss（LQG）最优控制、结构极点配置控制、结构模态控制和滑移模态控制五种控制算法分别对线性结构模型进行了理论分析和数值仿真计算,为结构振动半主动控制提供基础。在主动变刚度（AVS）控制策略的基础上,提出了一种新的结构地震响应控制主动变刚度频率控制算法。利用希尔伯特—黄变换理论分析非线性非平稳地震信号的时频信息,当地震信号的瞬时频率接近于结构的固有频率时,主动变刚度装置改变结构的刚度以减小地震激励下的结构响应。文章选取两个建筑结构的Benchmark模型作为算例来验证该算法的可行性及有效性。仿真分析表明,该方法简便可行,能有效地控制受控结构位移反应,有着广泛的工程实际应用前景。基于固有模态分解技术和希尔伯特—黄变换理论提出了一种半主动变刚度调谐质量阻尼器（SAVS-TMD）对高层建筑结构进行风振响应频率控制算法。该算法控制系统的优点在于调谐质量阻尼器（TMD）频率可以实时连续可调,而且对结构的刚度和阻尼的变化具有很好的鲁棒性。本文选取的研究对象为拟在澳大利亚墨尔本建造的76层306m钢筋混凝土塔式办公楼建筑。SAVS-TMD控制仿真计算的结果与结构无控情况相比,可以充分地降低结构的风振响应,同时与TMD控制相比控制效果更好。此外,SAVS-TMD控制在结构刚度变化±15%的情况下依然可以降低结构的风振响应,具有很好的鲁棒性。SAVS-TMD控制的效果类似于主动调谐质量阻尼器（ATMD）控制,但是比ATMD控制耗能少。根据Davenport脉动风速谱,采用自回归模型（Auto-regressive）法和经过FFT算法改进的谐波叠加法（WAWS）分别对高层建筑结构进行脉动风速时程模拟。考虑竖向相关性、平稳的多变量随机过程以及它的互谱密度矩阵模拟生成具有随机性的脉动风速时程曲线和风速谱的功率谱密度。模拟风速的功率谱密度函数与Davenport目标谱的比较表明两种方法具有很高的精度和效率。本文算例以76层306m高钢筋混凝土结构风振Benchmark模型为研究对象,研究了风荷载作用下高层建筑动力响应的控制方法,给出了结构在模拟脉动风荷载作用下的被动TMD控制和主动LQG控制的控制结果。迭代学习控制是一种比较理想的控制策略,其本身具有某种智能,能够在控制过程中不断地完善自身,以使控制效果越来越好,逐渐成为令人关注的课题。针对高层建筑结构的地震响应,基于线性二次型最优控制与迭代学习控制相结合的思想,研究线性二次型迭代学习混合控制方法,提高迭代学习控制的收敛速度,对高层建筑结构进行有效的控制。其次结合自校正控制、模糊逻辑和迭代学习控制的基本思想,提出采用自整定模糊控制确定迭代学习律的方法,提高了迭代学习控制的鲁棒性。选取建筑结构振动控制Benchmark第二阶段的地震作用Benchmark模型作为研究对象,进行二次型迭代学习混合控制和模糊迭代地震响应计算,计算结果表明两种控制方法均能够对Benchmark模型的地震响应进行有效地控制,并且控制效果得到了一定的改进。在结构振动智能控制中模糊控制是被采用的方法之一,基于遗传算法的模糊系统的优化设计,把模糊控制和遗传算法结合起来,利用遗传算法的优点,克服了一般模糊控制设计中模糊变量的隶属度和控制规则的选取通常靠经验来获取的不足,使得系统的模糊控制设计更灵活方便,能取得更好的控制效果。
吴曼林,谭平,叶茂[8]（2009）在《建筑工程中结构振动控制研究应用综述》文中研究表明介绍了建筑工程中结构振动控制的分类和各种控制方法的隶属类别;详细说明了结构振动控制各种类别的理论分支;对各控制理论的研究历史和最新进展进行了简要的说明,并举例说明各措施或技术在国内外的应用情况和在实际地震中的抗震效果;最后总结了各控制措施的优点及不足,指出可能的解决方法和未来发展的方向。旨在为相关科技工作者提供全面的理论纲要,为方便相关理论的研究人员查阅文献做出贡献。
孙洪鑫[9]（2010）在《磁流变式调谐液柱阻尼器振动控制理论与试验研究》文中提出首先综述了结构振动控制技术和调谐液柱阻尼器研究现状,指出了TLCD半主动控制研究存在的问题。结合磁流变（MR）阻尼器具有结构简单、阻尼力连续逆顺可调范围大、响应快等优点,以及调谐液柱阻尼器（TLCD）具有构造简单、使用经济的优良特性,研制了具有半主动控制性能的磁流变式调谐液柱阻尼器（MR-TLCD）。依据Langrage方程,建立了MR-TLCD.结构—MR-TLCD系统和桥梁—MR-TLCD系统动力方程,仿真分析了MR-TLCD的减振性能,并通过单自由度结构—MR-TLCD系统的被动、半主动控制试验,进一步评估了MR-TLCD的振动控制效果。主要研究内容包括：（1）研制了适合试验和工程应用的旋转剪切式MR阻尼器,根据旋转剪切式MR阻尼器力学性能试验,提出了MR阻尼力中的库仑摩擦阻尼力峰值与输入电流的玻尔兹曼函数关系,并证明了基于玻尔兹曼函数的Bingham模型是合理的。进一步准确描述MR阻尼器力学特点,克服Bingham模型在零速度附近不能说明阻尼力与速度的关系,采用了增加惯性力项的改进滞回力学模型,并由智能粒子群算法辨识了该模型参数。（2）研制了MR-TLCD减振装置,经MR-TLCD受简谐荷载时的七种输入电流试验分析,建立了带有阻尼比修正系数的MR-TLCD动力方程。通过试验与理论分析的MR-TLCD动力放大系数对比,拟合了阻尼比修正系数与输入电流之间的函数关系。与半主动控制试验对比,说明了采用阻尼比修正系数的MR-TLCD动力模型是正确的。（3）依据Lagrange方程,基于MR-TLCD力学模型,建立了试验／工程应用的单／多自由度结构—MR-TLCD系统的动力方程。提出了结构—MR-TLCD系统减振时域及频域分析方法,仿真分析了结构—MR-TLCD系统受随机风荷载作用时的被动控制减振效果结果表明：结构峰值及均方根值减振效果,随MR-TLCD输入电流大小和质量比而变化,且结构加速度控制效果优于位移控制。（4）拓展MR-TLCD减振装置应用领域,分析了MR-TLCD抑制桥梁风振被动控制效果。简谐荷载和随机风荷载仿真分析得到：四种截面类型的MR-TLCD都存在一个最小平均动力放大系数比及相对应的最优电流值；扭转峰值和均方根的角加速度控制都优于角位移减振效果。（5）基于单自由度结构—MR-TLCD系统动力方程,从MR-TLCD耗能受力角度分析,详细阐述了MR阻尼力和TLCD恢复力耗能情况,提出了基于耗能力的简单双态和两级双态半主动控制算法。半主动控制数值仿真分析表明,这两种控制算法减振效果显着,且采用两级双态控制算法时,整个系统更趋于稳定。（6）试验验证了MR-TLCD半主动控制的减振效果。制作了单自由度结构—MR-TLCD系统的半主动控制试验装置。利用dSPACE实时控制系统,实现了简谐、三阶谐波激励荷载下的被动控制关/开和简单双态、两级双态、离复位三种半主动控制算法。对结构峰值和均方根响应及减振百分比分析,进一步评价了MR-TLCD减振性能。
孔天荣[10]（2009）在《磁流变自抑振智能镗杆的理论与方法研究》文中提出针对精密孔加工中常见的颤振问题,本论文结合国家自然科学基金“基于磁流变液自抑振的智能镗杆构件理论和方法研究”（项目编号:50405036）和浙江省自然科学基金“磁流变液自抑振智能镗杆构件理论和方法研究”（项目编号:Y104462）,通过理论分析、数值仿真及实验验证,对应用磁流变技术抑制镗削过程中的切削颤振问题进行了深入系统的研究。第1章,阐述了本学位论文的研究背景与意义,详细介绍了国内外对切削颤振控制技术的研究现状,明确了机床切削颤振控制技术的发展方向,提出了论文的主要研究内容。第2章,建立了镗削加工系统的颤振动力学模型,研究了颤振发生的根本原因,同时对主轴变速切削方法的颤振抑制机理进行了研究,得到了其颤振抑制的本质原因。在此基础上,对结构刚度和阻尼变化对系统稳定性的影响进行了深入研究,提出了变结构刚度的颤振抑制方法,并从理论上证实了它与变速切削法具有异曲同工之效。第3章,基于磁流变液材料的特点,提出了支撑刚度可控型的磁流变自抑振智能镗杆设计方案,并对关键结构磁流变液抑振单元进行了参数优化。应用有限元ANSYS仿真分析了优化后的结构参数,结果表明主要性能指标均达到了设计要求。第4章,首先通过静态加载法对智能镗杆的刚度和阻尼特性进行测试,发现在施加磁场后镗杆静柔度和阻尼特性变化明显;其次采用瞬态激振法和稳态激振法分别对智能镗杆进行了动态特性测试分析,研究了智能镗杆的刚度与阻尼关于磁场强度大小的变化规律及其动态特性与激振频率、幅值和磁场强度之间的关系;最后对智能镗杆的响应时间进行了测试。研究得到的磁流变自抑振智能镗杆的静动态特性变化规律和模型,将为有效制定其控制策略提供了科学依据。第5章,提出了一种基于Kelvin模型和Maxwell模型的磁流变液材料本构模型,建立了基于Euler-Bernoulli梁模型的磁流变自抑振智能镗杆动力学模型,并借助含耗散函数的拉格朗日方程对智能镗杆的动态特性进行了理论分析与数值仿真。为了满足实时控制的要求,又引入了Bouc-Wen模型,建立了基于此模型的智能镗杆动力学模型,并用非线性最小二乘法理论对相关参数进行了识别,最后进行了数值仿真研究,结果表明它能准确地描述智能镗杆的动力学特性,为后续制定实时控制策略打下基础。第6章,根据镗削过程中颤振产生、发展和成熟各个阶段的特点,把整个镗削过程分成两种情况,并在此基础上分别提出了非线性随机最优半主动控制策略和变刚度半主动控制策略。针对非线性随机最优半主动控制策略,对其控制律进行了推导,同时提出了相应的性能准则,并进行了控制仿真分析。针对变刚度半主动控制策略,对其控制参数优选进行了理论分析,并做了相关数值仿真研究。第7章,为了验证前面提出的理论和方法的正确性,在车床CA6140上建立了磁流变自抑振智能镗杆的切削颤振控制实验平台,进行了相关实验研究。首先对非线性随机最优半主动控制策略进行了切削颤振控制实验,考察了其实际的减振效果,并验证了理论分析结果的正确性。其次对变刚度半主动控制策略进行了切削颤振抑制实验,并通过实验方法验证了控制参数优化结果的合理性。第8章,总结了论文的主要研究工作和创新点,并展望了未来的研究工作。
二、结构半主动控制的新技术──主动变刚度/阻尼控制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、结构半主动控制的新技术──主动变刚度/阻尼控制（论文提纲范文）
（1）汽车悬架机械阻抗不变点动力学与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 汽车悬架动力学与控制研究现状 |
| 1.2.1 汽车悬架动力学发展回顾 |
| 1.2.2 汽车平顺性控制研究现状 |
| 1.2.3 汽车动力学中不变点问题 |
| 1.3 机械阻抗动力学与阻抗控制研究现状 |
| 1.3.1 机械阻抗动力学研究内容 |
| 1.3.2 阻抗控制的研究现状 |
| 1.3.3 阻抗控制在汽车减振的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 本文结构思路 |
| 第2章 悬架阻抗不变点理论 |
| 2.1 悬架阻抗建模及阻抗不变点推导 |
| 2.1.1 悬架阻抗模型 |
| 2.1.2 路面激励下悬架的阻抗特性 |
| 2.2 悬架阻抗不变点无量纲化模型 |
| 2.2.1 悬架阻抗不变点频率简化 |
| 2.2.2 簧载质量加速度阻抗不变点频率对比 |
| 2.2.3 轮胎动变形阻抗不变点频率对比 |
| 2.3 悬架阻抗不变点无量纲模型修正 |
| 2.3.1 簧载质量加速度阻抗不变点修正 |
| 2.3.2 轮胎动变形阻抗不变点修正 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 悬架阻抗不变点特性分析 |
| 3.1 悬架阻抗不变点特性 |
| 3.1.1 悬架强不变点 |
| 3.1.2 被动悬架阻抗不变点 |
| 3.1.3 半主动悬架阻抗不变点 |
| 3.2 簧载质量加速度阻抗不变点特性分析 |
| 3.2.1 刚度比对簧载质量加速度阻抗不变点特性的影响分析 |
| 3.2.2 质量比对簧载质量加速度阻抗不变点特性的影响分析 |
| 3.3 悬架动行程阻抗不变点特性分析 |
| 3.3.1 刚度比对悬架动行程阻抗不变点特性的影响分析 |
| 3.3.2 质量比对悬架动行程阻抗不变点特性的影响分析 |
| 3.4 轮胎动变形阻抗不变点特性分析 |
| 3.4.1 刚度比对轮胎动变形阻抗不变点特性的影响分析 |
| 3.4.2 质量比对轮胎动变形阻抗不变点特性的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 被动和半主动悬架阻抗不变点特性统一理论 |
| 4.1 半主动悬架阻抗不变点特性 |
| 4.1.1 半主动悬架阻抗不变点特性的基本概念和存在机理 |
| 4.1.2 半主动悬架阻抗不变点实例 |
| 4.2 可调阻尼对半主动悬架阻抗不变点的影响 |
| 4.2.1 可调阻尼对簧载质量加速度阻抗不变点的影响 |
| 4.2.2 可调阻尼对轮胎动变形阻抗不变点的影响 |
| 4.3 阻抗不变点特性统一描述 |
| 4.3.1 阻抗不变点统一特性的基本概念 |
| 4.3.2 悬架统一阻抗不变点描述 |
| 4.3.3 阻抗不变点特性统一描述的意义 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于阻抗特性的全局阻抗控制法 |
| 5.1 全局阻抗控制 |
| 5.1.1 阻抗控制理论 |
| 5.1.2 考虑系统阻尼的主动悬架阻抗控制建模 |
| 5.1.3 全局阻抗控制下悬架控制流程 |
| 5.2 全局阻抗控制下主动悬架平顺性对比分析 |
| 5.2.1 典型路况的时频域分析 |
| 5.2.2 随机路面时频域分析 |
| 5.2.3 阻抗控制和LQR控制控制力及功率对比分析 |
| 5.3 考虑系统阻尼的主动悬架不变点 |
| 5.3.1 阻抗控制下主动悬架时变系统近似传递函数推导 |
| 5.3.2 近似传递函数幅频响应与仿真结果的伯德图对比 |
| 5.3.3 主动悬架不变点理论初步探讨 |
| 5.3.4 阻抗参数对悬架不变点的影响 |
| 5.4 本章小节 |
| 第6章 全局阻抗控制算法试验验证 |
| 6.1 四分之一车试验台搭建 |
| 6.1.1 试验系统介绍 |
| 6.1.2 试验台硬件及数据采集系统 |
| 6.2 全局阻抗控制算法验证分析 |
| 6.2.1 典型正弦路面试验及分析 |
| 6.2.2 随机路面试验及分析 |
| 6.3 本章小节 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）可变刚度和阻尼的旋转式磁流变机器人柔性关节研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 机器人柔性关节研究现状 |
| 1.2.1 柔性关节概述 |
| 1.2.2 可变刚度柔性关节研究现状 |
| 1.2.3 可变阻尼柔性关节研究现状 |
| 1.3 磁流变液及相关技术研究 |
| 1.3.1 磁流变液概述 |
| 1.3.2 磁流变液阻尼器的应用进展 |
| 1.3.3 磁流变液变刚度变阻尼技术的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 基于磁流变技术的变刚度和阻尼原理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变刚度和阻尼的数学模型 |
| 2.3 柔性关节结构参数的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 可变刚度和阻尼的柔性关节结构设计 |
| 3.0 引言 |
| 3.1 柔性关节的设计需求 |
| 3.2 柔性关节的总体结构 |
| 3.3 柔性关节的工作原理 |
| 3.4 磁流变液阻尼器的磁场设计 |
| 3.5 弹性组件设计 |
| 3.5.1 弹簧的布置形式 |
| 3.5.2 弹性组件的等效刚度 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 柔性关节可变刚度和阻尼性能测试及分析 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 柔性关节的加工装配 |
| 4.2 弹性组件刚度测量 |
| 4.3 关节性能测试 |
| 4.3.1 测试平台的搭建 |
| 4.3.2 测试方法 |
| 4.4 测试结果和分析 |
| 4.4.1 等效变刚度特性 |
| 4.4.2 等效变阻尼特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 机器人柔性关节缓冲特性实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 关节碰撞实验系统 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 不同刚度下的缓冲特性 |
| 5.3.2 不同阻尼下的缓冲特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 攻读硕士学位期间完成的论文目录 |
| B. 攻读硕士学位期间申报专利目录 |
| C. 攻读硕士期间参与的科研项目 |
| D. 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（3）多自由度结构体系变刚度半主动控制减震效果计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 结构振动控制概述 |
| 1.2.1 被动控制 |
| 1.2.2 主动控制 |
| 1.2.3 半主动控制 |
| 1.2.4 混合控制 |
| 1.3 国内外研究概况 |
| 1.3.1 国内研究概况 |
| 1.3.2 国外研究概况 |
| 1.4 基础理论 |
| 1.4.1 MATLAB软件简介 |
| 1.4.2 LQR经典最优控制算法 |
| 1.4.3 Bang-Bang(ON/OFF)控制算法 |
| 1.4.4 龙格—库塔法简介 |
| 第2章 研究方案 |
| 2.1 研究目标 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 关键问题与预期创新点 |
| 2.3.1 关键问题 |
| 2.3.2 本课题创新点 |
| 第3章 变刚度半主动控制减震效果计算分析 |
| 3.1 结构模型的建立 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 建立模型 |
| 3.2 结构运动方程的建立 |
| 3.3 地震波的选择 |
| 3.3.1 地震波的选择依据 |
| 3.3.2 El-Centro波 |
| 3.3.3 kobe波 |
| 3.3.4 唐山波 |
| 3.3.5 上海波 |
| 3.3.6 兰州波 |
| 3.4 变刚度半主动控制减震效果计算结果 |
| 3.4.1 结构模型参数的确定 |
| 3.4.2 El-Centro波下的反应分析 |
| 3.4.3 kobe波下的反应分析 |
| 3.4.4 唐山波下的反应分析 |
| 3.4.5 上海波下的反应分析 |
| 3.4.6 兰州波下的反应分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（4）多自由度结构体系变阻尼半主动控制减震效果计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 国外研究概况 |
| 1.2.2 国内研究与应用概况 |
| 1.3 半主动变阻尼控制理论基础 |
| 1.3.1 MATLAB软件简介 |
| 1.3.2 龙格---库塔法简介及推导 |
| 1.4 变阻尼半主动控制研究 |
| 1.4.1 被动控制 |
| 1.4.2 主动控制 |
| 1.4.3 半主动控制 |
| 1.4.4 智能控制 |
| 第2章 研究方案 |
| 2.1 研究目标 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 关键问题与预期创新点 |
| 2.3.1 关键问题 |
| 2.3.2 预期创新点 |
| 2.3.3 变阻尼半主动控制装置模型简化 |
| 2.3.4 结构模型的建立 |
| 2.4 研究方案 |
| 2.4.1 研究方法 |
| 2.4.2 各个阶段的研究方案以及技术路线 |
| 第3章 半主动变阻尼系统减震与地震波简介 |
| 3.1 结构主动变阻尼控制原理 |
| 3.2 地震波1 ELCENTRO地震波 |
| 3.3 地震波2 KOBE地震波 |
| 3.4 地震波3 唐山-北京饭店处-东西向 |
| 3.5 地震波4 兰州波 |
| 3.6 地震波5 上海人工波 |
| 3.7 地震波6 近场地震波TAK UP |
| 第4章 变阻尼半主动控制的计算实例和对比分析 |
| 4.1 结构运动方程的建立 |
| 4.2 地震波1 ELCENTRO地震波计算结果 |
| 4.3 地震波2 KOBE地震波计算结果 |
| 4.4 地震波3 唐山-北京饭店处-东西向地震波计算结果 |
| 4.5 地震波4 兰州波2计算结果 |
| 4.6 地震波5 上海人工波5计算结果 |
| 4.7 地震波6 近场地震波TAK UP计算结果 |
| 4.8 本章结论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 企业导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于SMA的空间杆系结构地震响应控制模型试验与理论分析（论文提纲范文）
| 摘要 Abstract 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 结构振动控制算法及优化设计 |
| 1.2.1 控制算法 |
| 1.2.2 结构振动控制系统的优化设计 |
| 1.3 形状记忆合金 |
| 1.3.1 形状记忆合金的工作机理 |
| 1.3.2 形状记忆合金的特性 |
| 1.3.3 形状记忆合金本构模型简介 |
| 1.4 形状记忆合金在结构工程领域中的应用 |
| 1.4.1 形状记忆合金用于结构振动被动控制 |
| 1.4.2 形状记忆合金用于结构振动主动控制 |
| 1.4.3 形状记忆合金用于结构振动半主动控制 |
| 1.4.4 形状记忆合金用于结构智能控制 |
| 1.5 本文研究的主要内容 第2章 SMA材料力学性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 奥氏体相SMA丝材超弹性力学性能试验 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备和仪器 |
| 2.2.3 试验内容和步骤 |
| 2.2.4 主要试验结果及分析 |
| 2.3 马氏体相SMA丝材恢复力性能试验 |
| 2.3.1 试验材料 |
| 2.3.2 试验设备和仪器 |
| 2.3.3 试验内容和步骤 |
| 2.3.4 马氏体相SMA丝材温度特性测试 |
| 2.3.5 主要试验结果及分析 |
| 2.4 本章小结 第3章 SMA材料的本构模型及数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于唯象理论的Tanaka系列本构模型 |
| 3.2.1 Tanaka本构模型 |
| 3.2.2 Liang-Roger本构模型 |
| 3.2.3 Brinson本构模型 |
| 3.3 基于Brinson本构模型的一维恢复力公式 |
| 3.4 奥氏体相SMA本构关系的数值模拟 |
| 3.4.1 超弹性SMA本构模型 |
| 3.4.2 超弹性Brinson分段线性本构模型 |
| 3.4.3 SMA简化本构模型 |
| 3.4.4 速率相关型简化本构模型的建立 |
| 3.4.5 数值模拟 |
| 3.5 马氏体相SMA本构模型 |
| 3.5.1 形状记忆Brinson分段线性本构模型 |
| 3.5.2 形状记忆Brinson分段线性恢复力模型 |
| 3.6 本章小结 第4章 基于遗传算法和神经网络优化设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于遗传算法优化的SMA神经网络本构模型 |
| 4.2.1 人工神经网络工作原理 |
| 4.2.2 BP网络算法原理 |
| 4.2.3 基于遗传算法优化的BP网络算法 |
| 4.2.4 基于遗传算法优化的奥氏体相SMA神经网络本构模型 |
| 4.3 基于遗传算法的结构振动控制优化设计 |
| 4.3.1 结构振动控制优化设计必要性 |
| 4.3.2 遗传算法 |
| 4.3.3 基于遗传算法的控制器数量和位置优化设计 |
| 4.4 被动控制等效最优控制系统数值仿真 |
| 4.4.1 仿真模型 |
| 4.4.2 地震波选取 |
| 4.4.3 基于奥氏体相SMA的空间杆系结构被动控制系统仿真 |
| 4.5 本章小结 第5章 空间杆系结构智能控制及算法实现研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模糊逻辑控制系统的基本结构 |
| 5.2.1 模糊控制系统的组成 |
| 5.2.2 模糊控制器的基本结构 |
| 5.2.3 模糊控制器的维数 |
| 5.3 模糊逻辑控制系统的基本原理 |
| 5.3.1 模糊化运算 |
| 5.3.2 数据库 |
| 5.3.3 规则库 |
| 5.3.4 模糊推理 |
| 5.3.5 清晰法处理 |
| 5.4 基于马氏体相SMA的空间杆系结构主/被动混合控制系统仿真 |
| 5.4.1 基于Mamdani推理模型的模糊控制分析 |
| 5.4.2 基于Sugeno推理模型的模糊控制分析 |
| 5.4.3 触发开关控制系统设计 |
| 5.5 本章小结 第6章 形状记忆合金振动控制试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验模型与原理 |
| 6.2.1 试验模型 |
| 6.2.2 试验原理与流程 |
| 6.3 SMA控制装置与布置方案 |
| 6.3.1 SMA装置 |
| 6.3.2 SMA装置布置方案 |
| 6.3.3 传感器布置 |
| 6.4 试验设备及试验方案 |
| 6.4.1 振动台系统特性 |
| 6.4.2 试验其它设备 |
| 6.4.3 仿真控制系统 |
| 6.4.4 试验选用地震波 |
| 6.4.5 试验工况 |
| 6.5 试验结果与分析 |
| 6.5.1 无控方案与随机布设被动控制方案试验结果 |
| 6.5.2 无控方案与优化布设被动控制方案试验结果 |
| 6.5.3 无控方案与主/被动混合控制方案试验结果 |
| 6.5.4 试验结果与仿真结果分析 |
| 6.6 本章小结 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要工作和结论 |
| 7.2 相关工作展望 参考文献 攻读博士期间发表论文情况 专利申请情况 致谢 |
（6）工程结构振动半主动控制发展现状与前景（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 主动变刚度控制系统 |
| 1.1 减振机理 |
| 1.2 研究现状 |
| 2 主动变阻尼控制系统 |
| 2.1 减振机理 |
| 2.2 研究现状 |
| 3 半主动调谐质量/液体阻尼系统 |
| 3.1 减振机理 |
| 3.2 研究现状 |
| 4 可变液体阻尼系统 |
| 4.1 减振机理 |
| 4.2 研究现状 |
| 5 混合控制系统 |
| 5.1 减振机理 |
| 5.2 研究现状 |
| 6 结论 |
（7）建筑结构振动控制理论与计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景与研究意义 |
| 1.2 建筑结构主动控制技术国内外研究进展 |
| 1.2.1 主动控制技术的发展与现状 |
| 1.2.2 振动主动控制算法 |
| 1.2.3 主动控制传感器与控制装置 |
| 1.3 建筑结构半主动控制技术国内外研究进展 |
| 1.3.1 半主动控制技术的发展与现状 |
| 1.3.2 振动半主动控制算法 |
| 1.3.3 半主动控制传感器与控制装置 |
| 1.4 建筑结构智能控制技术国内外研究进展 |
| 1.4.1 智能控制理论发展与研究进展 |
| 1.4.2 智能控制算法在结构振动控制中的应用 |
| 1.5 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5.1 本文的主要研究内容 |
| 1.5.2 本文的主要创新点 |
| 第二章 建筑结构主动控制理论分析与计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构线性二次型主动最优控制 |
| 2.2.1 线性二次型（LQR）经典最优控制 |
| 2.2.2 线性二次型Gauss（LQG）最优控制 |
| 2.3 结构极点配置主动控制 |
| 2.3.1 基于状态反馈的系统极点配置 |
| 2.3.3 基于输出反馈的系统极点配置 |
| 2.4 结构模态主动控制 |
| 2.4.1 基于状态方程的模态控制 |
| 2.4.2 基于运动方程的模态控制 |
| 2.5 结构滑移模态主动控制 |
| 2.5.1 基于极点配置方法的滑模控制 |
| 2.5.2 基于二次型最优方法的滑模控制 |
| 2.6 算例仿真及其分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 建筑结构地震响应主动变刚度频率控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构主动变刚度控制（AVS） |
| 3.3 Hilbert-Huang 变换分析原理 |
| 3.3.1 经验模态分解（Empirical Mode Decomposition—EMD） |
| 3.3.2 Hilbert 谱分析（Hilbert Spectrum Analysis—HSA） |
| 3.3.3 地震信号EMD/HHT 分析 |
| 3.4 基于EMD/HHT 的结构地震响应主动变刚度频率控制 |
| 3.5 算例仿真及其分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 建筑结构风振响应半主动变刚度调谐质量阻尼器（SAVS-TMD）控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半主动变刚度调谐质量阻尼器控制（SAVS-TMD） |
| 4.2.1 半主动变刚度调谐质量阻尼器分析模型 |
| 4.2.2 SAVS-TMD 系统位移响应EMD/HHT 分析 |
| 4.3 基于EMD/HHT 的结构风振响应半主动变刚度控制算法 |
| 4.4 算例仿真及其分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高层建筑结构随机风场数值模拟及其风振响应控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自回归模型法（AUTO REGRESSIVE-AR）模拟随机风场 |
| 5.3 谐波迭加法（WEIGHTED AMPLITUDE WAVE SUPERPOSITION-WAWS）模拟随机风场 |
| 5.4 数值模拟随机风场作用下高层建筑结构风振控制 |
| 5.4.1 LQG 最优控制算法 |
| 5.4.2 TMD 控制算法 |
| 5.5 算例仿真及其分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 建筑结构地震响应线性二次型最优迭代学习控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 迭代学习控制基本原理 |
| 6.3 迭代学习控制律 |
| 6.4 结构线性二次型最优迭代学习控制设计 |
| 6.5 算例仿真及其分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 建筑结构地震响应模糊迭代学习控制 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 自校正控制 |
| 7.2.1 最小方差自校正控制 |
| 7.2.2 极点配置自校正控制 |
| 7.3 自整定模糊控制 |
| 7.3.1 模糊控制基本概念 |
| 7.3.2 自校正模糊控制 |
| 7.4 自整定模糊迭代学习控制 |
| 7.5 算例仿真及其分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 建筑结构地震响应MR 阻尼器模糊控制 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 磁流变（MR）阻尼器控制 |
| 8.2.1 磁流变机理、磁流变阻尼器及其力学特征 |
| 8.2.2 MR 阻尼器半主动控制算法 |
| 8.3 结构地震响应MR 阻尼器模糊控制 |
| 8.3.1 地震响应单MR 阻尼器模糊控制 |
| 8.3.2 地震响应多MR 阻尼器模糊控制 |
| 8.4 算例仿真及其分析 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 基于遗传算法优化的建筑结构地震响应MR 阻尼器模糊控制 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 遗传算法基本概念、原理 |
| 9.3 基于遗传算法优化的模糊逻辑控制 |
| 9.3.1 基于遗传算法优化的模糊控制 |
| 9.3.2 基于遗传算法的模糊控制器优化设计方法 |
| 9.4 基于遗传算法的MR 阻尼器模糊控制 |
| 9.4.1 基于遗传算法的单MR 阻尼器模糊控制 |
| 9.4.2 基于遗传算法的多MR 阻尼器模糊控制 |
| 9.5 算例仿真及其分析 |
| 9.6 本章小结 |
| 第十章 结论与展望 |
| 10.1 结论 |
| 10.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（8）建筑工程中结构振动控制研究应用综述（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 被动控制 |
| 1.1 基础隔震 |
| 1.2 消能减震 |
| 1.3 被动调谐减振 |
| 2 主动控制 |
| 3 半主动控制 |
| 3.1 半主动变刚度控制装置和变阻尼控制装置 |
| 3.2 半主动流体阻尼控制装置 |
| 3.3 变摩擦控制装置 |
| 3.4 半主动调谐质量 (液体) 阻尼器 |
| 3.5 电磁流体耗能器 |
| 3.6 主动变刚度阻尼控制装置 |
| 4 混合控制 |
| 5 结 语 |
（9）磁流变式调谐液柱阻尼器振动控制理论与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 Abstract 目录 插图索引 附表索引 第1章 绪论 |
| 1.1 结构振动控制技术 |
| 1.1.1 被动控制 |
| 1.1.2 主动控制和混合控制 |
| 1.1.3 半主动控制 |
| 1.2 调谐液柱阻尼器研究现状 |
| 1.2.1 TLCD被动控制研究 |
| 1.2.2 TLCD混合、主动控制研究 |
| 1.2.3 TLCD半主动控制研究 |
| 1.2.4 TLCD工程应用 |
| 1.3 MR-TLCD研究意义 |
| 1.4 本文研究内容 第2章 旋转剪切式磁流变阻尼器性能试验及力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁流变阻尼器概述 |
| 2.2.1 磁流变阻尼器的基本工作类型 |
| 2.2.2 磁流变阻尼器力学模型 |
| 2.3 旋转剪切式MR阻尼器设计 |
| 2.3.1 旋转剪切式MR阻尼器优点 |
| 2.3.2 旋转剪切式MR阻尼器设计 |
| 2.4 旋转剪切式MR阻尼器性能试验 |
| 2.4.1 MR阻尼器力学性能试验 |
| 2.4.2 MR阻尼器Bingham玻尔兹曼力学模型 |
| 2.4.3 MR阻尼器阻尼力测试结果 |
| 2.5 旋转剪切式MR阻尼器改进滞回力学模型 |
| 2.5.1 旋转剪切式MR阻尼器改进滞回力学模型 |
| 2.5.2 改进滞回力学模型的粒子群算法参数辨识 |
| 2.5.3 旋转剪切式MR阻尼器改进滞回力学模型辨识结果 |
| 2.6 小结 第3章 MR-TLCD力学性能分析与试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型MR-TLCD装置 |
| 3.2.1 工程应用MR-TLCD装置 |
| 3.2.2 试验MR-TLCD装置 |
| 3.3 MR-TLCD力学模型 |
| 3.3.1 基本假定 |
| 3.3.2 旋转剪切式MR阻尼器力学模型选用 |
| 3.3.3 MR-TLCD动力方程 |
| 3.4 MR-TLCD动力放大系数 |
| 3.4.1 非线性阻尼项等效线性化处理 |
| 3.4.2 MR-TLCD动力放大系数 |
| 3.5 MR-TLCD力学性能试验 |
| 3.6 MR-TLCD试验结果分析 |
| 3.6.1 理论与试验频率值对比 |
| 3.6.2 初始阻尼比修正 |
| 3.6.3 试验动力放大系数 |
| 3.6.4 阻尼比修正系数与电流的关系 |
| 3.7 小结 第4章 结构—MR-TLCD系统风振被动控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构—MR-TLCD系统动力方程 |
| 4.2.1 MR-TLCD模型选用 |
| 4.2.2 单自由度结构—MR-TLCD系统动力方程 |
| 4.2.3 多自由度结构—MR-TLCD系统动力方程 |
| 4.2.4 系统状态方程 |
| 4.3 结构—MR-TLCD系统风振时域分析 |
| 4.3.1 结构响应时域求解方法 |
| 4.3.2 减振效果评价指标 |
| 4.3.3 随机风荷载仿真分析 |
| 4.3.4 单自由度结构时域仿真分析算例 |
| 4.4 结构—MR-TLCD系统风振控制频域分析 |
| 4.4.1 工程简化的单自由度—MR-TLCD系统动力方程 |
| 4.4.2 结构风荷载谱 |
| 4.4.3 虚拟激励法求解MR-TLCD风振控制 |
| 4.4.4 单自由度结构频域仿真分析算例 |
| 4.5 小结 第5章 桥梁—MR-TLCD系统风振被动控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 桥梁—MR-TLCD系统动力方程 |
| 5.2.1 MR-TLCD模型选用 |
| 5.2.2 桥梁扭转—MR-TLCD系统动力方程 |
| 5.2.3 桥梁横向、扭转—MR-TLCD系统动力方程 |
| 5.3 桥梁—MR-TLCD系统方程求解 |
| 5.3.1 桥梁扭转—MR-TLCD系统时域分析 |
| 5.3.2 桥梁扭转—MR-TLCD系统频域分析 |
| 5.4 桥梁—MR-TLCD系统算例分析 |
| 5.4.1 简谐荷载算例分析 |
| 5.4.2 随机风荷载算例分析 |
| 5.5 小结 第6章 结构—MR-TLCD系统半主动控制理论分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 结构—MR-TLCD系统半主动控制算法 |
| 6.2.1 MR-TLCD耗能动力系统 |
| 6.2.2 基于耗能力的简单双态控制 |
| 6.2.3 基于耗能力的两级双态控制 |
| 6.2.4 半主动控制算法 |
| 6.3 仿真工具及流程图 |
| 6.3.1 系统状态输出 |
| 6.3.2 仿真流程图 |
| 6.4 单自由度结构—MR-TLCD半主动控制仿真分析 |
| 6.4.1 单自由度结构参数及作用荷载 |
| 6.4.2 简谐激励频率0.50Hz半主动控制仿真分析 |
| 6.4.3 基频0.50Hz的三阶谐波半主动控制仿真分析 |
| 6.4.4 随机风荷载作用时半主动控制仿真分析 |
| 6.5 小结 第7章 结构—MR-TLCD系统半主动控制试验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实时控制系统简介 |
| 7.2.1 dSPACE实时仿真系统 |
| 7.2.2 电流放大控制器 |
| 7.3 单自由度结构—MR-TLCD系统半主动控制试验 |
| 7.3.1 系统半主动控制试验设计 |
| 7.3.2 系统半主动控制算法实现 |
| 7.3.3 单自由度结构、MR-TLCD基本参数辨识 |
| 7.4 单自由度结构—MR-TLCD被动控制试验 |
| 7.5 单自由度结构—MR-TLCD半主动控制试验 |
| 7.5.1 仿真值与试验值误差百分比 |
| 7.5.2 简谐荷载作用时半主动控制试验结果 |
| 7.5.3 基频0.50Hz三阶谐波荷载作用时半主动试验结果 |
| 7.5.4 基频0.51Hz三阶谐波荷载作用时半主动试验结果 |
| 7.6 小结 结论 参考文献 附录 在学期间的成果及发表的学术论文 致谢 |
（10）磁流变自抑振智能镗杆的理论与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景与意义 |
| 1.2 切削颤振控制技术的国内外研究现状 |
| 1.2.1 机床切削颤振的研究现状 |
| 1.2.2 切削颤振控制策略及在线控制技术 |
| 1.3 机床切削颤振控制技术的发展方向 |
| 1.4 论文主要研究内容与框架 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 镗削系统切削稳定性及其颤振抑制方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 镗削加工中切削稳定性的研究 |
| 2.3 基于主轴变速方法的切削颤振抑制机理研究 |
| 2.3.1 主轴变速对切削稳定性的影响 |
| 2.3.2 主轴变速对切削过程中颤振频率的影响 |
| 2.3.3 主轴变速方法对切削颤振的抑制机理 |
| 2.4 结构刚度变化对镗削系统稳定性的影响 |
| 2.4.1 结构刚度变化对镗削系统稳定性影响的复平面表示 |
| 2.4.2 从稳定性极限图上看结构刚度变化对镗削系统稳定性的影响 |
| 2.4.3 结构刚度连续变化对切削颤振抑制机理的研究 |
| 2.5 结构阻尼连续变化对镗削系统稳定性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 磁流变自抑振智能镗杆的工作机理及其设计优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁流变技术研究 |
| 3.2.1 磁流变液材料的组成 |
| 3.2.2 磁流变效应的机理 |
| 3.2.3 磁流变液与电流变液的性能比较 |
| 3.3 磁流变自抑振智能镗杆的研制 |
| 3.3.1 振动控制中磁流变液材料的工作模式 |
| 3.3.2 磁流变自抑振智能镗杆的工作机理与结构设计 |
| 3.4 磁流变液抑振单元的结构优化 |
| 3.4.1 磁流变液抑振单元的材料选择 |
| 3.4.2 磁流变液抑振单元的磁路系统建模 |
| 3.4.3 磁流变液抑振单元的结构参数优化 |
| 3.4.4 结构参数优化结果的仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 磁流变自抑振智能镗杆的静动态性能测试与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 ERF/MRF材料的性能测试与分析 |
| 4.1.2 ERF/MRF智能结构的性能测试与分析 |
| 4.2 磁流变自抑振智能镗杆静态性能测试 |
| 4.2.1 磁流变自抑振智能镗杆的静态性能测试实验平台 |
| 4.2.2 磁流变自抑振智能镗杆的静态性能测试结果分析 |
| 4.3 磁流变自抑振智能镗杆动态性能测试 |
| 4.3.1 基于瞬态激振法的磁流变自抑振智能镗杆动态性能测试与分析 |
| 4.3.2 基于稳态激振法的磁流变自抑振智能镗杆动态特性测试与分析 |
| 4.4 磁流变自抑振智能镗杆动态特性的非线性现象 |
| 4.5 磁流变自抑振智能镗杆动态响应时间的测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 磁流变自抑振智能镗杆的动力学模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 智能镗杆中磁流变液材料的动力学特性与本构模型 |
| 5.2.1 磁流变液材料的动态特性区划分 |
| 5.2.2 磁流变液材料动力学特性分析 |
| 5.2.3 基于Maxwell与Kelvin模型的磁流变液材料本构模型 |
| 5.2.4 磁流变液材料的动态本构特性分析 |
| 5.3 基于Euler-Bernoulli梁模型的智能镗杆动力学特性研究 |
| 5.3.1 智能镗杆屈服前区的动力学特性分析 |
| 5.3.2 智能镗杆屈服后区的动力学特性分析 |
| 5.3.3 智能镗杆屈服时的临界条件 |
| 5.3.4 智能镗杆动力学特性的仿真研究 |
| 5.4 基于Bouc-Wen模型的智能镗杆动力学模型研究 |
| 5.4.1 基于Bouc-Wen模型的智能镗杆动力学建模 |
| 5.4.2 基于Bouc-Wen模型的智能镗杆动力学模型相关参数识别 |
| 5.4.3 基于Bouc-Wen模型的智能镗杆动力学特性仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 磁流变自抑振智能镗杆的半主动控制策略研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 智能镗杆切削颤振控制的非线性随机最优半主动控制策略 |
| 6.2.1 智能镗杆切削颤振控制的非线性随机最优半主动控制律 |
| 6.2.2 受控智能镗杆系统的响应与性能准则 |
| 6.2.3 智能镗杆切削颤振控制的非线性随机最优半主动控制策略的数值模拟 |
| 6.3 智能镗杆颤振抑制的变刚度半主动控制策略 |
| 6.3.1 从能量角度分析变刚度半主动控制策略对镗削系统稳定性的影响 |
| 6.3.2 变刚度半主动控制策略的固有频率改变量参数的优选 |
| 6.3.3 变刚度半主动控制策略的固有频率变化波形和频率参数的优选 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 磁流变自抑振智能镗杆的切削颤振控制实验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 磁流变自抑振智能镗杆切削颤振控制实验平台 |
| 7.2.1 智能镗杆实验系统硬件配置 |
| 7.2.2 智能镗杆实验系统软件设计 |
| 7.3 基于非线性随机最优半主动控制策略的实验研究 |
| 7.3.1 加控制前后切削振动信号的时域和频域特性分析 |
| 7.3.2 非线性随机最优半主动控制策略对颤振预防的作用 |
| 7.3.3 非线性随机最优半主动控制策略的控制效果与效率 |
| 7.4 基于变刚度半主动控制策略的实验研究 |
| 7.4.1 变刚度半主动控制策略的颤振抑制效果实验验证 |
| 7.4.2 控制信号幅值大小与变化波形优选的实验研究 |
| 7.4.3 控制信号变化频率优选的实验研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 附录 |
| A 磁流变自抑振智能镗杆设计方案一 |
| B 磁流变自抑振智能镗杆设计方案二 |
| C 磁流变自抑振智能镗杆切削颤振控制实验系统 |
| D 磁流变自抑振智能镗杆切削颤振控制实验软件 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目及获得的科研成果 |
| 1 发表及录用的学术论文 |
| 2 获得授权的国家专利 |
| 3 参加编写的专着 |
| 4 参加的科研项目 |
四、结构半主动控制的新技术──主动变刚度/阻尼控制（论文参考文献）
- [1]汽车悬架机械阻抗不变点动力学与控制研究[D]. 陈强. 吉林大学, 2021(01)
- [2]可变刚度和阻尼的旋转式磁流变机器人柔性关节研究[D]. 刘伟奇. 重庆大学, 2019(01)
- [3]多自由度结构体系变刚度半主动控制减震效果计算研究[D]. 李春伟. 华北理工大学, 2019(01)
- [4]多自由度结构体系变阻尼半主动控制减震效果计算研究[D]. 侯芳园. 华北理工大学, 2019(01)
- [5]基于SMA的空间杆系结构地震响应控制模型试验与理论分析[D]. 何金胜. 西安建筑科技大学, 2015(06)
- [6]工程结构振动半主动控制发展现状与前景[J]. 丁于强,刘齐茂. 湖南工业大学学报, 2010(05)
- [7]建筑结构振动控制理论与计算方法研究[D]. 汪权. 合肥工业大学, 2010(01)
- [8]建筑工程中结构振动控制研究应用综述[J]. 吴曼林,谭平,叶茂. 水利与建筑工程学报, 2009(04)
- [9]磁流变式调谐液柱阻尼器振动控制理论与试验研究[D]. 孙洪鑫. 湖南大学, 2010(12)
- [10]磁流变自抑振智能镗杆的理论与方法研究[D]. 孔天荣. 浙江大学, 2009(10)