建筑结构基于平衡降阶的时滞离散最优控制

考虑系绳质量、系统质心变化及状态、控制约束,基于lagrange方程给出了圆轨道条件下空间绳系网捕系统三维动力学模型。推导得到了零相对速度条件下的安全捕获末端条件,研究了面内安全捕获策略下的非线性能量最优控制问题。为保证方法的适用性,基于legendre伪谱法将连续时间最优控制问题离散为标准的非线性动态规划问题。最后在考虑捕获控制前初始面外角偏差分别为5°和15°的情况下,通过数值仿真验证了该方法的有效性。

本文提出了用斜拉弹簧阻尼器模型装置控制高层建筑结构的顺风向随机风振反应，基于传统的随机线性最优控制理论，文中发发展了一种实用的等效准是优控制算法，优化了控制装置的各参数和设置位置，从而使与相应主动拉索控制基本等效的被动斜拉弹簧阻尼控制得以实现，实例模拟计算以及主动和被动拉索控制的结果比较表明，采用文中的控制方式和等效算法是行之有较的。

提出了一种适用于高层建筑结构振动控制的瞬态最优控制算法,该算法以求一个时变的二次型性能指标的最小值为目标,采用newmark法求解最优控制力和结构的响应,使每一瞬时的性能指标取最小值。文中详细地分析了该算法,给出了编程方法和框图。

为了确定建筑结构的最优阻尼,本文采用了具有鲁棒性的临界激励法。使用临界激励法时,频率作用区间较难确定,为此,本文通过模态变换以减少高阶频率的影响,这样可以简化频率作用区间的搜寻。在保证结构抗震效果的前提下,为进一步减少结构总的阻尼增量并使优化算法简单可行,本文引入实代码遗传算法。此外,通过实例分析可知,底部楼层阻尼取较大的值是有利的。

锅炉供水供热的最优控制——针对大型建筑群的锅炉供水供热问题，提出数学模型及控制系统的设计，并给出了节能控制的具体算法。

层状压电智能梁板结构的形状最优控制研究——基于压电层合结构的有限元方程，采用零阶逼近优化和一阶梯度优化算法，运用ansys／apdl语言，编制了力一电耦合有限元优化分析程序。运用该程序，对一单压电片和多压电片埋置的三层梁和一压电片粘贴于结构表面的三层...

采用控制设备联接相邻的高层建筑以降低其地震响应是一个切实有效的方法。基于随机动态规划原理与随机平均法,提出耦合相邻高层建筑的随机最优控制方法。先建立任意层数并在任意层高处控制联接的耦合结构的缩聚模型,再运用随机平均法导出关于模态能量的oit随机微分方程,应用随机动态规划原理建立动态规划方程,由此可确定最优控制律。将结构的响应控制化为模态能量控制,缩减控制系统的维数。用高斯随机过程模拟地震激励,可计及其功率谱特性。数值结果表明该耦合结构随机最优控制方法的有效性。

抖振问题是离散变结构控制在实际系统中应用的突出障碍。基于模糊控制的优点,文中采用了一种含有模糊趋近律的离散变结构控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究。给出了确定切换面的方法,并推导了控制律的表达式。文中以一个3层剪切型建筑结构模型为例验证所提出的离散变结构控制方法的有效性,算例分析结果表明,所提出的控制方法能够有效地减小结构的地震峰值响应,同时达到了削弱控制系统抖振的目的。

抖振问题是离散变结构控制方法应用于土木工程结构振动控制中的突出障碍。为了能较好地解决离散变结构控制的抖振问题,采用了一种含有组合趋近律的离散变结构控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究。依据所采用的组合趋近律推导了控制律的表达式,并且针对最大控制力受到限制时的情况,引入了饱和控制方法。以一个3层剪切型建筑结构模型为例验证所提出的离散变结构控制方法的有效性,算例分析结果表明,所提出的离散变结构控制方法能够有效地减小结构的地震峰值响应,同时控制系统的抖振很小,从而保证控制系统具有稳定的性能。

研究一类具有markov随机时滞的markov跳跃线性离散系统的控制器设计问题.给出了系统随机稳定的充分必要条件,在公共控制器不存在时,所给出的依赖于模态和时滞的控制器可以保证系统随机稳定,并可以利用锥补线性化等方法求出控制器.仿真结果验证了所提出的控制器设计方法的有效性.

剪切-闪光对焊机液压位置伺服控制系统是保证焊接质量的关键环节.文章根据现代控制理论,应用amesim系统建模和仿真软件建立了该系统的机电液一体化模型和二次型最优控制器模型.对仿真结果的分析表明应用该方法所得到的控制器参数具有良好的动态品质和跟踪性能.

抖振问题是离散滑模控制在实际系统中应用的突出障碍.根据神经网络控制的优点,采用一种基于rbf神经网络的离散滑模控制方法对地震作用下建筑结构的振动控制问题进行了研究.根据离散系统建模技术,得到了离散时间形式的状态方程,同时给出了确定切换面的方法,并推导了控制律的表达式.以一个三层剪切型建筑结构模型为例来验证所提出的离散滑模控制方法的有效性.算例分析结果表明:本文所提出的控制方法能够有效地减小结构的地震峰值响应,同时达到了削弱控制系统抖振的目的.

中央空调的能耗是整个建筑的主体功耗.本文通过对已有的历史数据进行分析,挖掘数据内部关联,建立相应的数学模型达到降低中央空调能耗的效果.首先在进行数据挖掘前,对原始数据进行预处理,建立相应的目标.目标一,对变量分布和相互关系进行可视化,并做相关性分析,找出相关性强的几组变量.通过高斯混合模型对设备状态信息进行聚类,用线性回归进行拟合,建立功率与转速的多元线性回归关系.目标二,以降低系统总耗电量作为优化目标,将设备安全性与达到实际制冷效果作为约束条件,优化目标主要使用目标一中的高斯混合模型和多元线性回归进行衡量,遗传算法可以寻找全局次优解,据此得出优化参数数值.本控制策略降低了系统的总耗电量,使得耗电量为原先的90%左右.

中央空调系统是一个串联型动态系统,适合分解为若干子系统进行串联计算。为了求解中央空调大系统运行能耗的整体最优,通过对空调系统运行特性及模型的分析与能耗最小化计算模型的讨论,将大系统处理为最优控制的二次型凸问题,并把lagrange对偶函数法运用于分解后的二级系统,得到整体系统的全局最优解,同时对算法进行了理论证明。

在信号周期较短情况下,假定单十字路口各方向车辆到达率为不变的非负离散随机变量及初始时刻的车辆排队长度,建立车辆排队数学模型。通过控制周期内绿灯时间,使得在第k周期末排队车辆期望值最小(k为给定整数)。在给出求解模型的有效算法后,进行了仿真研究,结果表明模型效果较好。

针对中央空调系统的二级最优控制,通过对未协调系统与已协调系统的比较,导出适于中央空调系统的二级控制用的等式更新法。此法算法简单,计算时间短,适用于空调负荷变化较快的过程。对子系统具有线型二次型凸性质的最优化问题,可以得到实际上的全局最优解。

对某一通风空调(hvac)系统进行了实验,利用实验结果采用多变量自回归的方法开发了适用于hvac系统控制的数学模型,该数字模型用于带有前馈补偿的线性二次高斯控制(lqg),控制房间的温度和湿度,大大改善了控制性能,提高了hvac系统的稳定性.

本文提出了一种具有未建模动态特性,参数变化和未知外界干扰等不确定性的电液控制系统鲁棒最优控制结构.该结构包括最优控制和辅助控制两部分,其中最优控制用来确定系统的性能,辅助控制用来克服系统的不确定,两部分的设计相互独立.对液压电梯速度系统的仿真和实验结果表明了该方法的有效性.

提出了一种适用于高层建筑结构振动控制的瞬态最优控制算法,该算法以求一个时变的二次型性能指标的最小值为目标,采用newmark法求解最优控制力和结构的响应,使每一瞬时的性能指标取最小值。文中详细地分析了该算法,给出了编程方法和框图。

本文提出了一种具有未建模动态特性，参数变化和未知外界干扰等不确定性的电液控制系统鲁棒最优控制结构。该结构包括最优控制和辅助控制两部分，其中最优控制用来确定系统的性能，辅助控制用来克服系统的不确定，两部分的设计相互独立。

可重复使用运载器(rlv)再入面临严重的扰动影响,对此设计一种抗扰动非线性最优控制器(adnoc).首先,基于时标分离原理设计快、慢双回路控制结构;其次,将角速率动态变换处理成线性形式,通过依赖状态的黎卡提方程(sdre)优化方法获得最优控制指令;然后,设计非线性扰动观测器用于估计外界干扰,并在非线性最优控制律中进行干扰补偿.仿真实验结果表明,所设计的控制器能良好地完成姿态跟踪控制,抑制扰动对姿态控制的影响,实现rlv的最优控制性能.

给出一类具有实际工程意义的lq问题最优控制的综合方法。其最优控制律的计算只是简单的矩阵运算,且计算公式为封闭形式。同时,通过对该类系统及二次性能指标的合理变换,避免直接选择加权阵。一个工业应用实例的设计描述了该方法的综合步骤。