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土木工程结构的主动和半主动控制器在设计过程中,需依赖精确的数学模型。然而对于大型土木工程结构,其质量、刚度、阻尼均无法精确确定,且在强震激励下,结构构件会产生屈服进入非线性。综上原因,基于名义线性系统设计的控制器必然存在诸多问题。如何在原有线性控制算法的基础上,考虑非线性和参数摄动对控制效果的影响,是目前的研究热点。本文针对非线性和参数摄动结构的振动控制问题展开研究,主要内容如下：(1) 针对经典线性最优(LQR)控制算法中权矩阵系数Q和盈难以确定的问题,利用遗传算法对Q和R进行了优化分析。定义了遗传算法中的目标函数,得到了LQR控制器中Q和R的全局最优解。并以框架结构为例,验证了通过遗传优化得到的LQR控制器对线弹性结构层间位移和加速度良好的减震效果。(2) 基于钢筋混凝土三线型刚度退化模型,分析了结构的塑性特性。利用(1)中设计的LQR控制器对弹塑性结构进行控制,结果表明,在罕遇地震作用下,基于线性模型设计的LQR控制器并不完全适用于非线性结构。(3) 为使传统控制算法更适应于非线性结构的振动控制,,提出将模糊控制器和LQR控制器联合应用,共同控制弹塑性结构。对比分析了不同控制条件下线性模型和弹塑性模型的时程曲线,结果表明：罕遇地震下,模糊控制器弥补了结构参数非线性对振动控制产生的影响,提高了减震率；多遇地震下,由于结构参数没有进入非线性阶段,此时模糊控制器不发挥作用。(4) 探究了非线性鲁棒控制算法,在理论推导的基础上,提出了利用非线性鲁棒控制算法和LQR控制算法联合设计控制器的方法,并对参数摄动的弹塑性框架结构进行了控制分析。结果表明,非线性鲁棒控制算法的引入,可同时解决结构非线性和参数摄动对LQR控制算法的影响,提高了减震率。此外,非线性鲁棒控制器在多遇地震下不发挥作用,进一步说明了本文所提控制算法的准确性和有效性。