基于帝国竞争算法和LQG的磁流变阻尼器-建筑结构系统的振动控制

摘要：

目前,磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)已经成为一种重要的智能半主动控制装置.为实现MRD对建筑结构的减震控制,首先,通过引入一种帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA)和线性二次型高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)控制相结合的智能控制方法(ICA-LQG)计算出理想的控制力.针对LQG控制器的加权矩阵难以整定这一问题,根据优化目标和阻尼力的限制条件,利用ICA对其参数进行优选.然后,通过对一款商用的MRD进行性能测试,获得其基于Bouc-Wen模型的动力学特性.最后,利用剪枝最优控制(Clipped-Optimal Control,COC)方法将ICA-LQG计算的理想控制力转化为MRD的控制电流.为检验这种集成了ICA-LQG和COC的半主动控制(ICA-LQG-COC)方法的有效性,以一个三层的框架结构为工程背景,分别对无控制、两种被动控制、未经优化的LQG-COC(LQG-COC)半主动控制以及ICA-LQG-COC半主动控制下的减震结果进行比较分析.三种地震波激励下的数值结果都表明:在所比较的控制方法中,ICA-LQG-COC方法展现出最优越的综合控制性能并且能够最大限度地减小结构的最大位移和加速度响应.

关键词：磁流变阻尼器、振动控制、帝国竞争算法、LQG控制

所属期刊栏目：37

分类号：TU352;TP273(建筑结构)

资助基金：福建省教育厅科技项目JB13285;2016年度中央财政支持地方高校发展专项资金资助项闽财教函[2016]14号;福建省科技创新平台建设资助项目2011H2008

在线出版日期：2018-07-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：194-201