潘兆东
- 作品数：11 被引量：15H指数：2
- 供职机构：广州大学土木工程学院工程抗震研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学自动化与计算机技术机械工程天文地球更多>>
- 土木工程结构模糊滑模分散控制(DFSMC)研究被引量：2
- 2017年
- 为了有效处理土木工程结构分散振动控制中子系统间关联项及外界荷载不确定性的影响,提出了模糊滑模分散控制算法(DFSMC)。通过引进Lyapunov函数设计了仅依赖于作动器所在层位移和速度响应反馈信息的滑模分散控制律,在此基础上,利用模糊控制系统自适应地调节滑模分散控制律的切换增益,进而建立了模糊滑模分散控制算法(DFSMC)。针对ASCE 9层Benchmark模型进行分散控制设计与集中控制设计及仿真分析。结果表明,分散控制策略较传统集中控制有更好的控制效果,且各子系统内作动器均能充分发挥作用,表明了这种分散控制算法具有很高的工程应用价值。
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- 关键词：分散控制模糊控制滑模控制LYAPUNOV函数
- 复杂结构重叠分散控制理论研究与数值分析被引量：1
- 2018年
- 针对复杂建筑结构分别提出了两种重叠分散控制设计方法,一种是利用包含原理来获得解耦的控制器和滤波器增益矩阵;另一种则是基于线性二次型高斯控制算法来消除子系统间重叠部分控制力的耦合,并提出了重叠分散控制的设计流程。在此基础上,结合工程实际和分散控制的特点,提出了一般重叠分散、链型、环型、星型及环-星型等多种重叠分散控制方案。通过对9层Benchmark模型进行多重叠分散控制设计与仿真分析研究,证明了所提出的设计流程、两种重叠分散控制设计方法及链型、环型和星型等特殊重叠分散控制方案的可行性与正确性。对于多重叠分散控制结构,星型分散控制可以获得更好的控制效果。
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- 关键词：分散控制解耦控制器
- 大型结构分散控制系统的优化研究被引量：7
- 2017年
- 针对大型工程结构的分散控制方法进行研究,引入完全分散、部分独立分散及部分重叠分散控制的概念,分别以子系统控制效果局部最优及整体最优为目标设计分散控制结构的子系统控制器,并利用基于差分进化的混合粒子群算法对子系统进行优化,综合考虑子系统划分数量、子系统所含层数以及重叠部分所含层数的影响。对9层benchmark模型进行了多工况分散控制设计与数值分析。结果表明,整体最优目标下,采用部分重叠分散控制策略,能获得与集中控制策略接近的控制效果,相对于集中控制,重叠分散控制系统具有更高的可靠性,且不需要更多的控制能量。
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- 关键词：混合粒子群算法
- 基于一种新混合群算法(MOHO-SA)的结构主动控制多目标优化研究
- 2017年
- 基于粒子群(PSO)算法和差分进化(DE)算法提出了一种新的多目标混合群优化算法,对结构主动控制系统的作动器位置、数量与控制器参数进行同步优化.首先,分别采用PSO算法与DE算法进行对应种群的进化,使用庄家法则构造非支配解集,并引入边界点几何中心leader选择机制,同时利用模拟退火算法完成个体进化的二级局部搜索;以随机地震激励下反映结构振动控制效果和控制策略优劣的双指标作为优化目标函数.最后,针对ASCE 9层benchmark模型,采用本文提出的具有二级搜索功能的多目标混合群算法(MOHO-SA)对其主动控制系统进行优化设计,并分别与多目标差分进化算法(MODE)、多目标粒子群算法(MOPSO)、普通多目标混合群算法(MOHA)的优化结果进行对比分析,表明其Pareto解集具有更优的收敛曲线及分布性.
- 潘兆东谭平周福霖
- 关键词：多目标优化
- 基于能量原理的TMD系统减震性能分析被引量：4
- 2012年
- 根据能量平衡原理,建立了结构-TMD体系的累积能量响应和瞬时能量响应方程。综合考虑结构周期与阻尼比的影响,采用时程分析法研究了TMD系统在地震激励下主结构各能量响应的分布变化规律。研究了随机激励下,采用虚拟激励法从能量角度分析主结构能量响应最小时TMD质量比、频率比及阻尼比的最优值。数值仿真分析结果表明,TMD系统对于中长周期结构有较好的能量控制效果;当结构阻尼比较大时,TMD的控制效果下降;此外,随机激励下,以最小主结构累积输入能和瞬时输入能为优化目标所得到的TMD最优参数结果与传统以最小主结构位移响应峰值为优化目标的结果基本一致,从而验证了能量原理的适用性与可靠性。
- 谭平潘兆东王磊周福霖
- 关键词：调谐质量阻尼器参数优化
- 基于LMI的不确定结构自适应保性能PID鲁棒控制
- 2017年
- 针对模型参数不确定的结构振动控制问题提出一种自适应保性能PID鲁棒控制(LMIAGCPID)算法。首先,结合传统PID控制理论建立了考虑模型参数不确定性的受控结构扩阶状态方程,同时利用线性矩阵不等式方法,推导了保证系统渐进稳定和性能上界最小的保性能PID控制律,并引入约束条件,将其转化为凸优化求解问题;在此基础上,通过设置能够时变调节比例增益、微分增益和积分增益的自适应函数,进而得到自适应保性能PID鲁棒控制律。最后,对一个3层结构进行仿真分析。结果表明,不同地震激励下,无论结构参数是否存在不确定,LMI-AGCPID控制较LQG控制而言均能更好地抑制结构的振动响应。
- 潘兆东谭平周福霖
- 关键词：保性能控制PID控制鲁棒控制线性矩阵不等式
- 具有耗能减震层的连体结构减震分析
- 基于能量集中耗散的理念,提出在连体结构一侧塔楼设置减震层,形成具有耗能减震层的连体结构控制体系,并利用达朗贝尔原理推导了该体系的振动微分方程,研究了三种不同结构形式的连体结构控制体系最优参数特征及减震效果情况.结果表明:...
- 刘良坤潘兆东谭平
- 关键词：连体结构刚度特性减震性能
- 大型结构小增益分散稳定化容错控制研究被引量：2
- 2017年
- 针对大型土木工程结构,研究了具有完整性的小增益分散稳定化容错控制问题,考虑子控制系统关联项及系统中传感器与作动器出现故障的情况,利用Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式方法,给出了离散时滞关联系统分散镇定的充分条件,并证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可行性问题。进而,通过建立和求解一个凸优化问题,提出了具有完整性的小反馈增益参数分散稳定化容错状态反馈控制律的设计方法,所得到的子系统控制器能保持全局渐进稳定。针对ASCE 9层benchmark模型,该文分别从部分独立分散控制和重叠分散控制角度研究分析了正常工况、传感器失效、作动器失效及传感器作动器均失效工况的分散控制设计与数值分析。结果表明,该文提出的小增益分散稳定化控制(LMI-SGDSC)算法能获得与集中控制策略接近的控制效果,且无需更多的控制能量;相对于集中控制,重叠分散控制系统具有更高的可靠性;在发生故障时,具有完整性的分散稳定化容错控制(LMI-SGFTDSC)具有较好的控制效果。
- 潘兆东谭平周福霖
- 关键词：分散控制容错控制稳定化LMI
- 基于能量原理的调谐质量阻尼器减震性能与损伤研究
- 近年来，超高层建筑的抗震性能及安全性颇受关注。如何合理地设计减震装置以达到预期性能目标，而又不对结构使用功能造成影响，已成为国内外研究学者的研究课题。调谐质量阻尼器是减小该类结构震（振）动的有效措施。调谐质量阻尼器的理论...
- 潘兆东
- 关键词：调谐质量阻尼器附加阻尼减震控制
- 文献传递
- 基于能量原理的TMD系统减震性能分析
- 根据能量平衡原理,建立了结构-TMD体系的累积能量响应和瞬时能量响应方程.综合考虑结构周期与阻尼比的影响,采用时程分析法研究了TMD系统在地震激励下主结构各能量响应的分布变化规律.研究了随机激励下,采用虚拟激励法从能量角...
- 谭平潘兆东王磊周福霖
- 关键词：建筑结构振动控制减震性能参数优化
- 文献传递
