结构主被动混合质量阻尼器控制理论与试验研究的开题报告 .pdfVIP

结构主被动混合质量阻尼器控制理论与试验研究的

开题报告

以下是结构主被动混合质量阻尼器控制理论与试验研究的开题报告：

一、研究背景和目的

近年来，随着城市化进程的加速，高层建筑、大型桥梁和风力发电

机塔架等结构的数量和高度不断增加，结构抗震性能和耐风性能的要求

也越来越高。传统的结构控制技术主要包括被动控制和主动控制，由于

被动控制没有主动控制的自适应性和灵活性，而主动控制又存在能源消

耗和系统复杂度等问题，因此越来越多的研究开始将主动控制和被动控

制相结合，提出了主被动混合控制技术。

本论文旨在探讨结构主被动混合控制技术中的一种新型阻尼器——

混合质量阻尼器的控制理论和实验研究，对该技术的控制效果和性能进

行评估，为实际工程应用提供技术支持和参考。

二、研究内容及方法

1.混合质量阻尼器的原理及结构设计

混合质量阻尼器是一种新型的结构控制装置，由主质量和副质量两

部分组成，利用主质量的振动来激励副质量，从而达到减震降噪的效果。

文献综述和力学分析将阐述混合质量阻尼器的原理，并对其结构设计进

行详细介绍。

2.混合质量阻尼器的控制算法

本论文将综合考虑混合质量阻尼器的被动控制和主动控制特性，设

计一种基于LQR控制理论的混合控制算法，其主要目的在于优化混合质

量阻尼器的动态响应，提高其控制性能和适用性。

3.混合质量阻尼器的试验研究

在建立混合质量阻尼器控制模型的基础上，进行实验研究，分析混

合质量阻尼器的控制效果和性能，并通过对比试验和仿真模拟的结果进

行验证。

三、研究进度和计划

本论文的研究工作分为以下几个阶段：

1.初期准备阶段：收集并阅读相关文献，理清研究思路和框架，进

行混合质量阻尼器的基础研究。

2.阻尼器结构设计阶段：基于理论分析，探讨混合质量阻尼器的设

计和参数选择，采用数值模拟方法，进行结构优化和参数分析。

3.控制算法设计阶段：基于LQR控制理论，设计混合质量阻尼器的

控制算法，并进行仿真评估和参数优化。

4.试验研究阶段：建立混合质量阻尼器控制模型，进行试验研究，

比较试验和仿真的结果，验证控制算法的效果和性能。

计划时间表：

初期准备阶段：2022年1月-2022年3月

阻尼器结构设计阶段：2022年3月-2022年6月

控制算法设计阶段：2022年6月-2023年1月

试验研究阶段：2023年1月-2023年6月

论文撰写与答辩：2023年7月-2024年4月

四、研究意义和预期目标

1.研究混合质量阻尼器的控制理论和性能，促进主被动混合控制技

术的应用，为提升结构的抗震、耐风性能提供技术支持。

2.分析混合质量阻尼器的性能参数对控制效果的影响，为结构控制

装置设计和优化提供一定参考和指导。

3.通过试验研究验证新型混合质量阻尼器的性能和效果，为工程应

用提供可靠的实验数据和理论支持。

预期目标：建立混合质量阻尼器控制模型，设计混合控制算法，进

行实验研究，取得一定成果，完成博士学位论文的写作和答辩。