杨超亚, 汪 权, 王建国

(合肥工业大学 土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009)

地震作用下高层结构重叠分散H∞控制鲁棒性研究

杨超亚, 汪 权, 王建国

(合肥工业大学 土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009)

文章针对地震作用下高层建筑结构振动控制的鲁棒性问题,将集中H∞控制理论与多重叠分散控制理论相结合导出重叠分散H∞控制算法；采用该算法将20层钢结构Benchmark结构模型分别划分为2、4、8个子结构进行数值计算与分析,比较当结构刚度变化+15%和-15%时的控制效果。结果表明,当结构刚度在一定范围变化时,重叠分散H∞控制算法可以有效地抑制结构地震反应,控制效果不仅接近传统的集中控制方法,而且提高了高层结构大系统分散控制的鲁棒性。该算法可应用于大尺度高层结构振动控制中,实现高层建筑结构地震反应的可靠控制。

高层建筑;地震作用;重叠分散控制;鲁棒性

0 引 言

鲁棒性的概念于20世纪60年代被提出,目前在系统控制等领域得到广泛应用。鲁棒性指系统在内部不确定性因素影响和外部环境干扰下仍能保持稳定工作的能力。在实际的建筑结构振动控制中,建筑结构的模型参数(例如结构的阻尼和刚度)难以用数学模型来精确描述,结构的不确定性会导致系统控制的不稳定和控制性能恶化,因此,研究对结构参数和外部扰动具有较好鲁棒性、调节简单的控制算法是土木工程结构振动控制研究的一个重要方向[1]。

文献[2]考虑一维地震……