建筑結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)的方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論的飛速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)控制作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要研究方向吸引著眾多的研究人員。建筑結(jié)構(gòu)控制是在自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，但是無(wú)論是理論分析，還是工程實(shí)現(xiàn)，其難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他領(lǐng)域的控制問(wèn)題。近年來(lái)，建筑結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)又成為了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，一些國(guó)外專(zhuān)家相繼嘗試提出了一序列的并行算法。本文在并行算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了建筑結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)的凸化算法研究。 首先，在現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和控

2、制理論的基礎(chǔ)上，研究了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。其次，對(duì)經(jīng)典的集中質(zhì)量力學(xué)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的集成，并基于線(xiàn)性矩陣不等式工具提出了一種解決在隨機(jī)激勵(lì)下，以結(jié)構(gòu)響應(yīng)上限為約束，以建筑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為優(yōu)化變量，以控制輸入能量最小化為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)問(wèn)題的凸化算法。該算法在以下兩個(gè)方面突破了現(xiàn)有算法的局限性：(1)將質(zhì)量矩陣納入優(yōu)化變量，拓寬了優(yōu)化范圍；(2)采用凸化勢(shì)能函數(shù)處理將控制引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)