磁流变阻尼器的动态模型及以加速度为目标的优化控制

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tongjm2009
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海洋平台结构所处的环境十分复杂和恶劣,采用磁流变阻尼隔振控制能有效地减轻平台结构的动力反应,提高平台结构的安全性和耐久性。但磁流变控制系统不可避免地存在时滞现象,时滞对控制效果的影响需要进行研究。此外,常用的经典控制算法一般对位移的控制效果较好,但对加速度的控制效果不稳定,尤其对柔性结构的加速度控制效果不佳。  本文对以上问题进行了研究,主要内容包括:  1.考虑了三种简单的阻尼器动态模型,对冰力和地震荷载作用下磁流变控制系统的减震效果进行了仿真分析。结果表明,随着时滞的增大,控制效果总体上呈下降趋势,但变化趋势随着动态模型的不同而不同。  2.根据试验结果,考虑阻尼力和电压内变量及速度的非线性关系,修正了阻尼器的稳态模型;考虑剩磁效应和反应速度指数与电压的关系,修正了阻尼器的瞬态模型。分析结果表明,修正后的新模型与试验曲线吻合得较好。  3.分析了阻尼器的新动态模型对 JZ20-2NW海洋平台的控制效果的影响。数值仿真结果表明阻尼器的动态模型对控制效果的影响不大。  4.对以加速度为目标的控制算法进行了研究。数值仿真结果表明,基于LQR的加速度控制算法能根据需要调整位移和加速度的相对控制效果;它对加速度控制效果显著,对位移也有较好的控制效果。
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