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时滞不确定性系统的控制及其在结构减振控制中的应用研究

陈冬  
【摘要】: 本文是关于时滞不确定性系统的控制方法及其在结构主动减振控制中的应用研究。主要研究成果包括:1、对时滞线性系统的H_∞控制问题,提出了一个近似方法。该近似方法可以将时滞线性系统的H_∞控制问题转化为已得到完全解决的无时滞线性系统H_∞控制问题。2、将时滞线性系统H_∞控制的近似方法应用到结构减振主动控制中。仿真结果表明,采用近似方法,在地震信号激励下的结构位移量明显减小。3、将自抗扰控制器应用到结构减振主动控制中去,并分析了自抗扰控制器在时滞系统中的应用的可能性及控制效果。通过自抗扰控制器在输入含有时滞的结构减振控制中的应用,仿真结果表明对输入含时滞时结构减振控制效果明显,自抗扰控制器对时滞系统的控制是可行的。4、对时滞系统鲁棒控制理论及其在结构主动控制中应用的进一步研究工作做了初步分析与展望。 本文共分五章。内容安排如下:第一章、简单介绍结构主动控制的发展历史和研究现状,并介绍了控制策略在结构主动控制中的重要作用。第二章、简单介绍了抗震的研究对策,同时介绍了结构动力学的基本知识,最后简单介绍了鲁棒控制理论的发展和时滞对结构控制的影响。第三章、研究了时滞系统H_∞控制问题,提出了一个近似方法,并将该方法运用到状态时滞结构主动控制中。第四章、将一种新型的非线性主动控制方法—自抗扰控制器(ADRC)应用到结构主动控制中。对自抗扰控制器在时滞系统中的应用进行了探讨,分析了自抗扰控制器在时滞系统中的应用的可能性及控制效果。第五章:对本文主要研究成果进行了总结,提出结构减振鲁棒控制依然存在的问题和可能改进的方向。


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