王修勇，李建强，孙洪鑫，方 聪

（湖南科技大学 土木工程学院，湖南 湘潭 411201）

拉索-磁致伸缩作动器系统PID控制仿真分析

王修勇，李建强，孙洪鑫，方 聪

（湖南科技大学 土木工程学院，湖南 湘潭 411201）

拉索的大幅振动给斜拉桥安全运营带来威胁，利用磁致伸缩作动器施加轴向控制力抑制拉索横向振动是一种可行的方法。首先建立磁致伸缩作动器动力学模型，得到了该作动器力-位移传递函数，然后提出拉索-磁致伸缩作动器系统PID控制算法，根据拉索振动幅度大小通过调节PID控制参数，来施加轴向控制力，达到对拉索的控制效果。最后针对自由振动、简谐激励、随机激励三种情况用PID控制算法对拉索-磁致伸缩作动器系统进行了拉索控制效果仿真分析。研究表明，PID控制算法对拉索振动具有很好的控制效果。

振动与波；拉索；磁致伸缩作动器；PID控制算法；仿真

斜拉索是具有初应力的柔性结构,在使用状态过程中由于环境激励(风、雨、结构振动、汽车荷载)的作用,会产生各种形式的有害振动[1-2]。典型拉索振动包括风致涡激振动、尾流驰振、风雨导致的风雨振以及支承扰动引起的参数振动等。抑制拉索大幅振动的方法主要有设置辅助索[3]、改变拉索气动特性[4]、安装阻尼器[5-6]、主动与半主动控制[7-8]等。主动与半主动控制的机理是通过改变拉索阻尼及刚度进行拉索振动控制，对各种拉索振动都能起到控制效果。针对拉索主动控制，一些学者也做了大量的研究，Yamaguchi等[9]提出了通过直接施加横向力来控制拉索振动，但在横向施力点会产生弯曲应力，可能会导致拉索疲劳问题；……