基于塔内位移观测器和均衡空间低维控制器的高塔结构振动主动控制系统
Active control system of high tower based on displacement observer inside tower and low-dimension controller in equilibrium space作者机构：湖南大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室湖南长沙410082 东南大学土木工程学院江苏南京211189
出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)
年 卷 期：2024年第37卷第7期
页 面：1126-1138页
核心收录：
学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程]
基 金：国家自然科学基金联合基金资助项目(U2141242) 国家自然科学基金青年基金资助项目(52208478)
主 题：主动控制 位移观测器 均衡空间 摄像测量 低维控制器
摘 要：高塔结构振动适合也需要主动控制技术,但需要满足位移直接观测和单点控制下的低维高效控制。本文应用现代摄像观测技术,建立了一套从塔内实时连续观测振动位移的方法,为高塔结构振动主动控制提供了最直接的位移观测器,避免了以往只能建立加速度观测器,经滤波后再与假定的外荷载结合计算输出位移的冗长过程。基于均衡系统空间变换和平衡截断法,对顶端设置主动质量块的高塔结构进行降维,可以有效保留结构的主要动力特性。以某施工状态的700 m高塔为例,进行了风振和地震的主动控制仿真分析。结果表明:以少数位移状态作为反馈信号的降维控制器的控制效果和基于全状态反馈的全维控制器基本一致,可以作为高塔结构振动的主动控制策略。
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