AMD系统主动控制控制器设计方法研究

刘 泳 伶

(四川省建筑科学研究院，四川 成都 610000)

AMD系统主动控制控制器设计方法研究

刘 泳 伶

(四川省建筑科学研究院，四川 成都 610000)

介绍了AMD主动控制系统的减震原理，基于经典线性最优控制算法，采用Wilson-θ法来求位移时程曲线，并利用matlab编程对一个框架剪切模型计算其在地震作用下采用主动控制前后的弹性时程反应分析，同时进行了对比，表现出了主动控制的显著效果。

AMD，主动控制，时程分析，matlab，经典线性最优算法

振动主动控制系统主要由作动器、传感器、控制器三部分组成，其中控制器是主动控制的核心环节，由它实现所需的控制律，也就是输入与输出的关系。因此要实现主动控制系统的最优的控制律就需要掌握主动控制系统控制器的设计方法，而经典线性最优控制算法是目前应用较为广泛的一种算法。本文对经典线性最优控制算法进行了介绍，利用它分析计算了采用主动质量阻尼器AMD系统后的框架结构的减震效果。

1 AMD控制系统的减震机理

假定将标准AMD系统放置在结构顶部，图1和图2分别为AMD控制系统的计算模型与受力分析，受控结构的运动方程如下:

(1)

(2)

(3)

当AMD主动控制结构体系在地震激励下产生地震反应时，AMD系统的驱动器驱动质量块，使得质量块产生运动，而从式(3)中可以看出，AMD系统对结构施加的控制力u(t)与AMD系统质量块的惯性力相等，它通过弹簧、驱动器和阻尼器、作用在结构上，通过选择合理的控制算法确定最优控制力，进而达到控制和衰减结构地震反应的目的。……