考慮時(shí)滯因素的結(jié)構(gòu)振動快速模型預(yù)測控制.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)的規(guī)模越來越大，例如大跨度橋梁、超高層建筑等。作為公共設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施，上述大規(guī)模的結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過程中的可靠性和安全性關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，需要受到格外的重視，需要對大規(guī)模結(jié)構(gòu)施以必要的控制，以便于抑制其有害的振動。同時(shí)時(shí)滯現(xiàn)象在工業(yè)系統(tǒng)中是普遍存在的，而且由于時(shí)滯的存在，經(jīng)常對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生重大的影響，甚至可能會導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。然而，由于上述結(jié)構(gòu)規(guī)模比較龐大，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)很難對其進(jìn)行精確高效的數(shù)值模

2、擬，因此研究適用于具有時(shí)滯系統(tǒng)的大規(guī)模結(jié)構(gòu)主動控制的快速算法具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際的應(yīng)用意義。
　　本文首先從線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動本質(zhì)出發(fā)，結(jié)合經(jīng)典的逐步積分法，將動力響應(yīng)表示成初始擾動和外載的線性函數(shù)。本文分別對多輸入時(shí)滯模型預(yù)測控制快速算法和狀態(tài)時(shí)滯模型預(yù)測控制快速算法進(jìn)行了研究。具體研究內(nèi)容包含：
　?。?）針對具有多輸入時(shí)滯的線性結(jié)構(gòu)動力系統(tǒng)，提出了一種模型預(yù)測控制快速算法。首先，在模型預(yù)測控制算法中引入增廣的狀態(tài)向量

3、，將顯含多輸入時(shí)滯的差分方程轉(zhuǎn)換為不顯含時(shí)滯的標(biāo)準(zhǔn)格式，實(shí)現(xiàn)了對多輸入時(shí)滯系統(tǒng)的模型預(yù)測控制，整個過程沒有近似和假設(shè)，因此保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，快速算法通過引入動力顯式表達(dá)式，有效的避免了矩陣指數(shù)的計(jì)算，提高了計(jì)算效率，降低了計(jì)算內(nèi)存。此內(nèi)容將在第三章闡述。
　?。?）針對具有狀態(tài)時(shí)滯的線性結(jié)構(gòu)動力系統(tǒng)，提出了一種模型預(yù)測控制快速算法。首先，在模型預(yù)測控制算法中引入增廣的狀態(tài)向量，將顯含狀態(tài)時(shí)滯的差分方程轉(zhuǎn)換為不顯含時(shí)滯