磁流变智能结构的微粒群优化控制
2011-02-13郭迎庆徐赵东费树岷
振动与冲击 2011年9期
郭迎庆,徐赵东,费树岷,陈 勇
(1.南京林业大学 机械电子工程学院,南京 210037;2.东南大学 土木工程学院,南京 210096;3.东南大学 自动化学院,南京 210096)
磁流变阻尼器是应用磁流变液在强磁场下快速可逆流变特性而制造的一种有着广泛应用前景的减振控制装置[1,2]。装有磁流变阻尼器的建筑结构属于磁流变智能结构,其减震控制为多目标优化控制,首先,有效减小系统位移反应至建筑抗震要求和建筑规范[3]所规定的范围内是主要控制目标,该目标确保了建筑结构系统的安全性;其次,有效减小系统加速度反应是控制的又一目标,该目标影响着建筑结构内部摆设的安全性。微粒群优化算法属于群智能[4,5],是一种概率搜索算法,其具有鲁棒性强、系统扩展性高、为并行分布式算法模型、对问题定义的连续性无特殊要求、算法易于实现等显著的优点。因此,本文采用微粒群优化算法同时对磁流变智能结构的位移和加速度进行了最优控制分析,实现了磁流变智能结构多目标的优化减震控制。并对一座每层各安装一个磁流变阻尼器的五层钢结构分别采用微粒群优化算法、ON控制算法和OFF控制算法进行了实例对比分析,结果表明:采用微粒群优化算法可显著地减小结构的位移反应,同时也可一定程度地减小结构的加速度反应,减小的幅值相对较小;ON控制算法可非常好地减小结构的位移反应,但由于电流始终过大,导致了磁流变智能结构的加速度反应被大幅放大。……
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