一种基于磁流变阻尼器限幅最优的方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于磁流变阻尼器限幅最优的方法，该基于磁流变阻尼器限幅最优的方法包括以下步骤：结合磁流变阻尼器特性和渡槽结构的特殊性，将控制律修改为：uc＝U(f)*H{(fc-f)f}；采用力与相对速度滞回环上部交点对应的力作为表征，以0.1v递增电压进行模拟，得到力与电压的离散关系。本发明通过针对磁流变阻尼器特性，结合渡槽结构的特殊性，对控制律做出改进，采用力与相对速度滞回环上部交点对应的力作为表征，以0.1v递增电压进行模拟，得到力与电压的离散关系，方法简单，操作方便，在原有基础上做出改变，较好的解决了现有的限幅最优算法导致某些低幅度振动时，仍然有较大的控制电压加载，控制力的改变幅度会比较大，有可能会加大局部的地震响应的问题。
【专利说明】—种基于磁流变阻尼器限幅最优的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磁流变阻尼器【技术领域】，尤其涉及一种基于磁流变阻尼器限幅最优的方法。
【背景技术】
[0002]目前，南水北调水利工程是为缓解我国华北及西北地区水资源缺乏的现状而兴建的大型水利工程，渡槽结构作为南水北调输水工程中的重要组成部分，是南水北调中线工程上应用较多的主要交叉建筑物之一，而中线工程的输水线路穿越我国地震高烈度区域，线路许多区段的抗震设防烈度达到8度，整个工程输水总干渠共有渡槽49座，累计长度达到5520m，流量达500m3/s，一旦发生地震，全线输水将要中断，且其临近京广、京九等重要铁路干线，可能导致严重的次生灾害，因此输水工程的抗震安全性非常重要。
[0003]目前Dyke针对磁流变阻尼器提出的限幅最优算法得到了较为广泛的应用，其控制律可以描述为:
[0004]Uc = UmaxH {(fc-f)f}
[0005]式中，H{.}为Heaviside阶跃函数，该式意义在于，若MR产生的阻尼力f。等于主动控制力f，则保持当前电压不变；若fc小于f，则将施加电压调至最大值以促使MR提供的控制力匹配期望值；其他情况下将电压设为零。
[0006]但是，该算法在最大电压设定时存在一定的主观性，并且在实际控制中只有两档电压可调，即零值和最大值，这样将导致某些低幅度振动时，仍然有较大的控制电压加载，这样的话控制力的改变幅度会比较大，有可能会加大局部的地震响应。
【发明内容】
[0007]本发明实施例的目的在于提供一种基于磁流变阻尼器限幅最优的方法，旨在解决现有的限幅最优算法导致某些低幅度振动时，仍然有较大的控制电压加载，控制力的改变幅度会比较大，有可能会加大局部的地震响应的问题。
[0008]本发明实施例是这样实现的，一种基于磁流变阻尼器限幅最优的方法，该基于磁流变阻尼器限幅最优的方法包括以下步骤:
[0009]结合磁流变阻尼器特性和渡槽结构的特殊性，将控制律修改为:
[0010]uc = U(f)*H{(fc-f)f}
[0011]采用力与相对速度滞回环上部交点对应的力作为表征，以0.1v递增电压进行模拟，得到力与电压的离散关系。
[0012]进一步，将离散点进行拟合，最后将U (f)表示为:
[0013]U (f) = (af+b) *H {af+b}
[0014]式中，a，b为力与电压的关系参数。
[0015]进一步，该基于磁流变阻尼器限幅最优的方法限幅最优控制的方法为:
[0016]在η个自由度的结构上添加r个控制器，则地震动一致输入下的结构半主动控制系统运动方程为:
【权利要求】
1.一种基于磁流变阻尼器限幅最优的方法，其特征在于，该基于磁流变阻尼器限幅最优的方法包括以下步骤: 结合磁流变阻尼器特性和渡槽结构的特殊性，将控制律修改为: uc = U(f)*H{(fc-f) f} 采用力与相对速度滞回环上部交点对应的力作为表征，以0.1v递增电压进行模拟，得到力与电压的离散关系。
2.如权利要求1所述的基于磁流变阻尼器限幅最优的方法，其特征在于，将离散点进行拟合，最后将U (f)表示为:
U(f) = (af+b)*H{af+b} 式中，a, b为力与电压的关系参数。
3.如权利要求1所述的基于磁流变阻尼器限幅最优的方法，其特征在于，该基于磁流变阻尼器限幅最优的方法限幅最优控制的方法为: 在η个自由度的结构上添加r个控制器，则地震动一致输入下的结构半主动控制系统运动方程为:
【文档编号】G06F17/50GK103942394SQ201410171379
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】黄亮, 王博, 徐伟, 张威, 赵振军 申请人:郑州大学