振动控制在土木工程中的应用探讨

结构控制按是否需要外部能源和激励以及结构反应的信号,可以分为被动控制、主动控制、混合控制和半主动控制。本文简单介绍了这几种控制方法并比较了这几种方法的优劣;指出结构振动的智能控制成为国际振动控制研究的前沿领域;并说明结构振动控制研究在土木工程中的实际应用;最后指出结构振动控制领域有待进一步解决的问题。     

基于磁流变阻尼器的铁道车辆模糊半主动控制

研究了基于磁流变阻尼器的铁道车辆半主动悬挂系统的控制方法,建立了50自由度的车辆多体动力学模型和磁流变阻尼器的Spencer模型。运用模糊控制方法设计了基于车体加速度和速度反馈的模糊控制器,利用电压控制函数和滞回特性分离法建立了磁流变阻尼器的逆模型,用于预测控制电流。采用数值仿真方法研究了基于磁流变阻尼器的模糊半主动悬挂系统的特性,分析了装用半主动悬挂系统车辆的动力学性能。仿真结果表明：采用基于逆模型的模糊控制方法,阻尼器实际阻尼力能有效跟踪控制系统的期望阻尼力。相对于被动悬挂,基于磁流变阻尼器的模糊半主动悬挂系统能够有效地减小车体1～10 Hz范围内的振动,改善车辆的运行平稳性。当车辆运行速度为250 km·h-1时,振动加速度减小53．3％。当车辆运行速度为100～300 km·h-1时,车辆运行平稳性指标改善率为6％～9％。     

发动机电流变液悬置的模糊控制仿真

将模糊控制理论引入发动机电流变悬置振动控制中,通过对发动机振动系统建立数学模型和根据经验和理论分析制定的模糊控制规则,应用MATLAB对普通液压悬置和电流变液悬置发动机振动系统进行联合仿真。仿真结果显示:发动机电流变液悬置采用模糊控制后比普通液压悬置隔振效果明显。     

磁流变半主动悬架动力学特性的试验研究

通过台架试验为自制磁流变减振器建立可控阻尼力-励磁模型以便于计算机控制,并根据1/4车辆半主动悬架动力学模型确定天棚阻尼开关控制算法和LQR最优控制算法的相关参数;应用Labview模块化语言开发了数据采集与预处理、控制算法和计算机与PWM通信控制等模块,并在1/4车辆悬架试验台上进行半主动振动控制与无控制的对比试验.结果表明,自制的磁流变减振器结合所开发的控制算法能有效抑制车辆振动.     

基于混合阻尼控制的车辆半主动悬架可调性研究

基于天棚、地棚的混合阻尼控制策略理论上可以通过调节阻尼分配系数α改变悬架性能,而实际上如果悬架参数选取不当,改变α时即使车辆的平顺性变差其安全性也不会得到明显改善。针对上述问题,在Simulink环境下采用重复多次仿真的方法得到车辆在C级路面输入下的响应序列。根据指标函数绘制曲线最终确定了合适的悬架刚度和天棚、地棚阻尼系数,使混合控制策略下车辆半主动悬架有一个合适的可调范围。     

改善高速列车的横向乘坐舒适度--半主动悬挂减振装置的应用

在阐述了高速列车乘坐舒适度恶化的原因 ,并对各种解决方法进行比较后 ,提出了几种改善横向乘坐舒适度的方法。侧重介绍了日本新干线列车所采用的半主动悬挂减振装置的机理、特征、在日本的应用情况以及在日本和中国铁路车辆上的试验结果。     

车辆半主动悬架神经网络自适应控制的研究

针对变刚度半主动悬架这种时变的、非线性复杂系统,提出将神经网络自适应控制策略用于该悬架的控制,研究中主要用车身垂直加速度作为主要控制目标,以提高车辆行驶的平顺性,同时在仿真控制研究中兼顾悬架动挠度和车轮动载荷的变化,以提高车辆行驶安全性和操纵稳定性,通过仿真计算和结果分析验证了其可行性和有效性。     

半主动悬架电子控制系统的研究

简要介绍半主动悬架及其电子控制系统的构成.这种半主动悬架系统可根据路面的激励输入,自动实现悬架阻尼参数的无级调节,性能上远远优于被动悬架而接近主动悬架.