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)對策發(fā)展的最高階段，結(jié)構(gòu)振動控制是當(dāng)前結(jié)構(gòu)工程的高科技領(lǐng)域之一。1972年美國普渡大學(xué)J.T.P.Yao教授提出結(jié)構(gòu)控制的概念以來，確定反饋與控制增益最優(yōu)關(guān)系的算法始終是持續(xù)研究的熱點課題，不斷的改進已有算法彌補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)計思想，即延性結(jié)構(gòu)設(shè)計體系中出現(xiàn)的問題入手，引出結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種新概念——結(jié)構(gòu)控制。接下來對建筑結(jié)構(gòu)控制的

2、任務(wù)及實現(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)的模型是整個結(jié)構(gòu)控制的前提條件，第2章討論了動態(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)是評價一個控制系統(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和瞬時最優(yōu)控制，討論了它們各自的優(yōu)點以及共同存在的問題，即開

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