建筑結(jié)構(gòu)最優(yōu)控制理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、控制是結(jié)構(gòu)對(duì)策發(fā)展的最高階段，結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是當(dāng)前結(jié)構(gòu)工程的高科技領(lǐng)域之一。1972年美國(guó)普渡大學(xué)J.T.P.Yao教授提出結(jié)構(gòu)控制的概念以來(lái)，確定反饋與控制增益最優(yōu)關(guān)系的算法始終是持續(xù)研究的熱點(diǎn)課題，不斷的改進(jìn)已有算法彌補(bǔ)已有算法的缺陷也是科技工作者的重要工作，本文的選題也正是建立在此基礎(chǔ)之上的。 第1章首先從現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想，即延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系中出現(xiàn)的問(wèn)題入手，引出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種新概念——結(jié)構(gòu)控制。接下來(lái)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)控制的

2、任務(wù)及實(shí)現(xiàn)途徑做了系統(tǒng)的分析，介紹了建筑結(jié)構(gòu)控制的分類，討論了結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制及其發(fā)展現(xiàn)狀，最后引出本文的主要工作。 系統(tǒng)的模型是整個(gè)結(jié)構(gòu)控制的前提條件，第2章討論了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)及其主要特性，包括系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述、穩(wěn)定性、能控性和能觀性，這些性質(zhì)是評(píng)價(jià)一個(gè)控制系統(tǒng)的最基本的要求，并且指出了這些性質(zhì)的判別方法。 第3章介紹工程中常用的線性二次型最優(yōu)控制的算法，即LQ、LQG和瞬時(shí)最優(yōu)控制，討論了它們各自的優(yōu)點(diǎn)以及共同存在的問(wèn)題，即開

3、閉環(huán)控制作為一種較理想的控制策略卻無(wú)法在工程中應(yīng)用的難題。 第4章提出了一種瞬時(shí)最優(yōu)預(yù)測(cè)控制方法，該方法在性能指標(biāo)中綜合考慮下一時(shí)刻位移、控制律輸入能量和地震波能量的影響，并對(duì)下一時(shí)刻的地震激勵(lì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，解決了第3章中算法的共同存在的問(wèn)題，并且討論了算法的穩(wěn)定性、能控性和能觀性；針對(duì)算法中的指數(shù)矩陣的數(shù)值計(jì)算，引入精細(xì)算法，在滿足足夠精度的情況下，解決了指數(shù)矩陣計(jì)算困難的問(wèn)題；最后討論了算法的時(shí)滯影響。 第5章對(duì)第4章提