一、建筑结构振动主动控制的H_2/H_∞混合凸优化方案（论文文献综述）
陈晨[1]（2021）在《考虑参数不确定性的高速电梯轿厢系统水平振动鲁棒控制研究》文中进行了进一步梳理为满足城市住房供需要求,高层、超高层建筑的数量及高度一直被更新。电梯作为人们在高层建筑中的垂直交通工具,其运行速度逐渐增大。而在电梯运行速度不断提高的同时也将产生一系列的振动问题,不仅会破坏电梯中精密仪器的测量精度,降低电梯的运行安全性,严重时引发电梯平层位置不准确等安全事故;同时振动及其产生的机械噪声会引起乘客的眩晕、耳鸣等不良生理反应,从而严重影响电梯的乘坐舒适性。因此,设计更加贴近电梯真实环境下的主动减振控制策略,保证乘客获得优越的乘坐舒适性体验,已成为研发高端电梯产品亟待解决的关键问题之一。针对电梯在真实环境下轿厢体与轿厢架因质心位置不一致产生不同的振动响应的问题,采用质量-弹簧-阻尼方法线性化轿厢系统零部件间的模型。同时为轿厢系统设计电液式主动导靴模型,并基于拉格朗日能量法构建高速电梯轿厢系统四自由度水平振动主动控制模型。采用低通滤波后的高斯白噪声作为轿厢系统的导轨激励输入,利用MATLAB对已构建轿厢水平振动动力学模型进行加速度时频域响应仿真。进一步借助合作公司120m高速电梯试验塔建4m/s高速电梯实验平台,获取轿厢在真实运行环境下的加速度响应实测值,并将其与数值仿真后的加速度时频域响应进行典型数字特征对比分析,验证所建动力学模型的正确性,为轿厢系统主动减振控制策略的研究奠定模型基础。考虑滚动导靴因零部件间摩擦、磨损及弹簧老化等现象对轿厢系统控制器设计性能的影响,设计了适用于参数不确定性的鲁棒保性能控制策略。基于轿厢系统四自由度动力学模型,采用线性分式变换（LFT）方法构建含有参数不确定性的轿厢系统状态空间方程。其次,将轿厢地板中心位置处的水平加速度作为被控性能指标,轿厢架上下位置处的振动位移、作动器输出的主动控制力等作为机械约束指标,基于线性矩阵不等式（LMI）凸优化方法设计鲁棒保性能状态反馈控制器。进一步,在控制器设计过程中引入自由矩阵,降低控制器设计的保守性。最后,对轿厢系统在参数不确定性的三种工况下进行数值仿真,以验证本文所设计控制器能保证轿厢系统具有更好的振动抑制能力和良好的鲁棒性。考虑传统鲁棒控制器自适应能力较差,设计出一种具有自适应增益的输出反馈控制器。针对高速电梯轿厢质量和转动惯量不确定的问题,利用T-S模糊推理方法,推导出非线性不确定性轿厢系统水平振动状态空间方程。同时,在轿厢地板水平振动加速度被控性能指标及作动器控制力等机械约束的基础上,将轿厢架水平振动加速度为被控性能指标以及轿厢架质心处振动位移为输出指标,采用LMI方法和并行分布补偿规则（PDC）设计了具有自适应增益的H∞动态反馈控制律,使其获得更小的振动加速度峰值。对4m/s的高速电梯轿厢系统分别在空载与重载两种工况下进行数值仿真,验证了该控制器的有效性与鲁棒性,可为工程实际中高速电梯主动减振器的研发提供了理论指导。考虑现有液压作动器因油液粘性导致作动器输入时滞影响系统控制性能的问题,以及人体对轿厢水平方向1-2Hz频率范围内的振动幅度比较敏感,提出了一种考虑液压作动器输入时滞的有限频域轿厢水平振动H∞鲁棒控制策略,实现在人体敏感频率范围内对轿厢水平振动的主动减振。基于轿厢系统四自由度动力学模型,构建了输入时滞的轿厢系统状态空间方程。基于上述鲁棒控制器设计性能指标,结合广义KYP引理与LMI方法,设计了有限频域H∞鲁棒控制器。进一步,对比分析了最大时滞工况下轿厢体与轿厢架在随机激励与脉冲激励下的振动加速度时频域特性曲线,验证本文所设计控制器下轿厢系统的振动幅值降低程度更大,且在脉冲激励下收敛速度更快。
丛聪[2]（2019）在《基于鲁棒控制的风力机叶片振动控制研究》文中研究表明随着现代风力发电机组大型化发展,叶片长度的增加导致风轮半径增加,增加了叶片的柔性。在风的作用下会产生振动,不仅影响风力机的安全运行和使用寿命;还能引起发电机转矩变化,影响电网的安全稳定。在此背景下,建立风力发电机组整体动力学模型,分析其动力学特性。选择合适阻尼装置并设计控制器控制风力机的振动,具有重要的理论和实际意义。风力机是一个刚柔结合的复杂多体系统,叶片和塔架是柔性振动体,而机舱是以质量惯性参与振动的刚体。风力机受气动载荷影响,旋转的叶片产生挥舞（flapwise）、摆振（edgewise）、扭转振动（torsion）;塔架产生前后（for-aft）、侧向（side-to-side）、扭转振动。各子系统的振动存在着耦合,如:叶片挥舞振动与塔架前后振动的耦合,叶片摆振与塔架侧向振动的耦合。由于传动系机械转矩与发电机的电气转矩的耦合,发电机动态对风力机叶片振动产生影响。由于系统存在未建模动态、参数不确定和结构不确定,实际运行的工程系统都会受到不确定性的影响。模型误差可能会导致系统性能下降,在系统建模和控制器设计过程中考虑不确定性对系统的影响,设计鲁棒控制器具有重要的意义。因此需要考虑多种系统不确定性,包括参数不确定和动态不确定,设计鲁棒控制。本文重点对风力机叶片振动结构控制的关键技术问题开展研究,包括叶片振动动力学建模、鲁棒控制问题等,主要研究内容如下:（1）建立面向结构控制的风力机耦合多体动力学模型,包括完整的机械和电气耦合模型。建模叶片—塔架—传动轴—电网的完整耦合模型,在此基础上分析电网动态对机械振动对影响。通过建模及仿真分析,得出发电机转矩的变化会加剧叶片的面内摆振。（2）研究基于鲁棒控制的风力机结构控制。由于风载荷具有随机性,考虑随机系统鲁棒控制问题。针对随机不确定性系统,根据随机积分二次型约束（IQC）与相对熵约束的等价,设计最小最大鲁棒线性二次型高斯（LQG）控制。考虑多种系统不确定性,包括参数不确定、动态不确定,使得闭环系统绝对稳定。应用在叶片振动控制问题中,仿真结果表明能有效抑制叶片振动。（3）研究随机系统分散控制。由于叶片与塔架的动态耦合,振动控制设计时要考虑耦合模型。现代风力机大型化发展趋势,控制策略需要大量的传感器和通讯网络。对于这种大型的结构,分散控制是一个更实用的方法。在最小最大LQG控制的基础上提出鲁棒分散最小最大LQG控制。仿真结果表明分散控制能取得与集中控制相似的控制效果。（4）针对确定性系统,研究满足积分二次型约束的不确定性系统的鲁棒控制,考虑结构信息约束,设计采用静态输出反馈方式,使得闭环系统满足H∞性能。（5）针对基于TMD的风力机叶片振动结构控制,建立风力机风轮变速旋转下系统动态模型。本文建立包含阻尼装置的结构模型,设计满足积分二次型约束系统的鲁棒分散H∞控制。仿真结果表明在基于叶片内分散布置多个TMD的分散控制能有效抑制叶片振动。
王平平[3]（2019）在《结构混合主动调谐质量阻尼器的鲁棒H∞控制器设计及性能研究》文中研究指明针对结构—混合主动调谐质量阻尼器（Hybrid Active Tuned Mass Damper,HATMD）系统,本文提出了全状态加权鲁棒H∞控制的结构振动控制设计方法,并与传统的动力放大系数设计方法进行了比较。使用MATLAB软件中的Simulink模块对结构—HATMD系统进行了地震作用响应分析。论文的研究工作如下:（1）基于鲁棒H∞控制,提出了全状态加权鲁棒H∞控制方法,用以设计主动控制结构中的控制器,分析了加权矩阵W和H∞性能指标g对控制装置的减震性能的影响,并给出了关于加权矩阵W和H∞性能指标g取值的设计方法。同时与相关文献结果进行了对比,验证了本文方法的有效性和可靠性。（2）针对7种地震波的进化功率谱,从控制层间位移和加速度有效性两个方面分析了所设计控制器对外输入信号的敏感程度。（3）使用Simulink平台,得到了在7种地震波作用下结构—HATMD系统的时程响应,并从结构峰值响应和均方根（RMS）响应两方面比较了全状态加权鲁棒H∞控制方法和动力放大系数方法设计HATMD的控制性能。（4）为了进一步研究两种控制设计方法对结构参数摄动的敏感度,考虑了5种结构参数摄动工况,通过位移（加速度）有效性降低率来评价控制器鲁棒性指标变化。综合上述研究发现,相对于传统的动力放大系数方法,本文所提的全状态加权鲁棒H∞控制方法使得结构—HATMD系统能够有效应对外部信号的干扰和系统自身参数的摄动,即系统具有较强的鲁棒性,为HATMD控制装置在土木工程中的应用提供了重要参考。
刘闯[4]（2019）在《航天器姿态鲁棒控制方法研究》文中进行了进一步梳理不论是刚体航天器还是带柔性附件的柔性航天器,在姿态机动过程中都会遇到诸多不确定性或扰动的影响。针对当前空间任务对航天器高精度指向和对外界干扰或诸多不确定性强鲁棒性的需求,本论文研究的主要目的是:考虑姿控系统中存在的诸多限制性问题,如外界干扰、模型参数不确定性、控制器增益摄动、输入时滞、测量误差、输入受限或饱和、执行机构输入故障,在确保姿态系统具有一定稳态精度的同时,设计控制器实现系统的稳定。本文研究内容主要包括以下几个部分:针对刚体航天器模型参数不确定性、控制器增益摄动与输入饱和问题,提出了一种输出反馈非脆弱控制方法。首先给出控制输入受限的条件,然后针对控制器增益摄动的加法式和乘法式两种形式分别设计控制器,并证明了对应控制器作用下系统的稳定性;仿真表明,与标准输出反馈控制器相比,所提出的输出反馈非脆弱控制器能够显着提高姿态角稳态精度,并大大降低总能耗。随后,针对输入时滞问题,提出了一种基于中间状态观测器的控制方法,实现了系统的一致最终有界稳定,并能够同时估计姿态信息与故障信息;仿真表明,与基于预测的采样H∞控制器相比,所提出的基于中间状态观测器的控制器能够显着提高姿态角和角速度稳态精度,并大大降低总能耗。针对刚体航天器模型参数不确定性、测量误差、控制器增益摄动、执行机构输入故障和输入饱和问题,提出了一种容错非脆弱控制方法。首先,引入一个随机中间变量,并基于该随机中间变量的期望值设计一种中间状态观测器,得到新的闭环系统;其次,针对控制器增益摄动的加法式和乘法式两种形式,分别设计了相应非脆弱控制器,并给出稳定性证明;仿真表明,与状态反馈控制器相比,所提出的容错非脆弱控制器在能耗降低方面更具有优势。针对柔性航天器模型参数不确定性、控制器增益摄动、测量误差及输入幅值受限问题,提出了一种状态反馈H∞控制方法。首先融入主被动振动抑制两种方式并化成类似的姿态动力学模型,然后根据控制器增益摄动的加法式和乘法式两种形式分别设计非脆弱控制器,并显式地考虑了控制输入幅值受限;仿真表明,与基于输入成型的主动振动抑制方法相比,状态反馈H∞控制器振动抑制效果更好,总能耗更低。随后,设计了一种基于中间状态观测器的H∞控制器,实现了无需柔性航天器姿态信息、模态信息及惯性矩阵信息即可达到姿态稳定与振动抑制效果,且控制器显式地考虑了控制输入幅值及变化率受限;仿真表明,与混合H2/H∞控制器相比,所设计的控制器使得系统稳定时间和振动抑制时间明显减少。
白慧慧[5]（2018）在《挠性航天器的非线性姿态控制及被动振动抑制方法研究》文中研究表明挠性航天器是一类刚柔耦合的多输入多输出的复杂动力学系统,具有明显的非线性、挠性、不确定性和外部干扰特性。这些特性对高指向精度和高稳定度的姿态控制研究提出了挑战,是当前挠性航天器控制领域的难点和热点问题。本论文直接以挠性航天器姿态系统的非线性模型为研究对象,采用Lyapunov稳定性理论并结合多项式平方和（Sum-of-Squares,SOS）技术,研究这类系统的非线性以及鲁棒非线性姿态控制设计问题,以期为挠性航天器的姿态控制设计提供一套有效的新设计理论和新设计方法,主要研究内容如下:（1）考虑挠性航天器的大角度姿态机动及挠性结构的被动振动抑制问题,提出了一种基于挠性模态观测的非线性镇定控制设计方案。通过建立挠性航天器姿态系统的多项式型状态空间方程,利用Lyapunov稳定性理论和SOS技术,给出了基于挠性模态观测的非线性镇定控制器的存在性条件,并通过数值仿真验证了所提控制设计方法的有效性。该方法充分考虑了刚柔耦合动力学特性,仅通过对刚体姿态的控制,便达到了被动振动抑制的目的。（2）针对存在外部干扰影响的挠性航天器的姿态控制问题,提出了一种基于输出反馈的非线性H∞控制设计方案。通过引入辅助变量,建立了挠性航天器非线性姿态系统的状态空间方程。在此基础上,针对挠性模态的难以测量性,构造了一类基于非线性挠性模态观测器的输出反馈控制器。通过选取合适的Lyapunov函数并利用矩阵解耦的思想,建立了具有状态依赖的线性矩阵不等式（Linear-Matrix-Inequalities,LMIs）形式的控制器存在性条件,该条件可直接转化为具有SOS约束的凸规划问题进行求解,有效地解决了非线性输出反馈控制设计中的计算困难性。（3）针对外界干扰和惯性参数不确定性同时存在的控制输入受限挠性航天器的姿态控制问题,提出了一种基于输出反馈的鲁棒非线性H∞控制设计方案。首先,在（2）的研究基础上,同时考虑外界干扰输入和惯性参数不确定性的问题,并将惯性参数摄动引起的不确定性处理为凸多面体的形式。利用Lyapunov稳定性理论、SOS技术及广义S-procedure,建立了具有SOS约束的鲁棒非线性H∞输出反馈控制器的存在性条件,并证明了控制器设计中分离特性的成立,极大地降低了控制器设计的复杂性,有效地克服了非线性控制设计中构造Lyapunov函数的困难。然后,在上述非线性控制设计的基础上,进一步考虑了控制输入的幅值受限问题,建立了满足控制输入受限的非线性控制器的存在性条件,并通过数值仿真验证了所提控制设计方法的有效性。（4）基于以上研究思想,将研究对象拓展为一类更一般的不确定多项式非线性系统,考虑基于输出反馈的鲁棒非线性混合H2/H∞保性能控制问题,建立问题可解的凸可行/凸优化条件,将研究工作一般化,完善已有结果。
王延[6]（2018）在《车辆主动悬架系统的鲁棒抗干扰控制》文中指出汽车悬架系统是车架与车桥之间用来传递力和力矩的全部连接装置的总成,功用是缓和汽车在颠簸路面上行驶所产生的冲击,维持汽车在不平道路上行驶安全。汽车在行驶过程中,经常由于载荷,车速和路况等工况的变化引起汽车局部或整体的激烈振动,这种振动不仅影响乘员驾车舒适性,还会直接影响轮胎对地面附着性能和操纵平稳性。因此,研究汽车悬架系统,采用有效的技术方案,衰减通过底盘和座椅由路面激励引起的传递给人体的振动,是确保汽车行驶过程中处于动态平稳性的一个主要方法。本文针对汽车主动悬架系统的稳定性和动态特性展开讨论,基于鲁棒控制理论进行算法设计并加以验证分析。主要内容可概括如下:（1）为了研究汽车悬架参数不确定性对主动悬架系统性能的影响,构建了基于线性分式变换的二自由度四分之一汽车主动悬架综合模型。基于李雅谱诺夫（Lyapunov）理论设计一种最优H2/H∞保性能状态反馈主动控制律,将最优保性能问题转化为线性矩阵不等式（LMI）的凸优化约束问题,运用不确定矩阵结构信息继而引入自由变量以降低控制律设计的保守性。（2）在考虑主动悬架存在作动器响应延迟（输入时滞）条件下,为降低输入时滞和车身质量不确定性对控制系统的消极作用,提出一种鲁棒H∞/广义H2控制方法,并应用到四自由度二分之一汽车主动悬架数学模型。在控制器设计进程中,将时滞因素融入李雅普诺夫泛函（Lyapunov-Krasovskii）中,并基于锥补线性化算法得到基于LMI的凸优化最优解。（3）针对车辆四自由度二分之一汽车主动悬架系统时变输入时滞所引起的控制稳定性问题,并综合考虑路面扰动信息及参数摄动因素,研究一种考虑时变输入时滞及预瞄信息的鲁棒H∞/广义H2控制器。（4）理论推导完成之后,将基于电磁作动器的二自由度四分之一汽车悬架数学模型作为研究对象,结合本文设计的鲁棒保性能控制方法进行仿真验证。
陈朝骏[7]（2018）在《基于工程问题的高柔结构不确定性AMD鲁棒控制系统研究》文中研究说明在强风作用下,由于高柔结构的振动过大,往往造成结构层间位移及舒适度等性能指标不满足相关规范的要求。为此,通常采用附加阻尼器、耗能减振材料等方式以满足高柔结构预期的减振效果及舒适度要求。其中,主动质量阻尼器的控制技术（Active Mass Damper/Driver,AMD）因其良好的性能而备受青睐,但因噪声信号、结构参数的不精确性、时变时滞及传感器故障信号等不确定性因素的影响,其在高柔结构振动控制中的应用受到一定程度的限制。因此,本文重点研究了上述不确定性因素的影响,并基于改进的低维系统和状态观测系统,提出了相应的鲁棒控制系统。主要开展的工作如下:基于改进均衡截断法的低维模型构建。在减维过程中,经典均衡截断法因舍弃结构高阶阻尼比及高阶振型模态等信息,从而导致低维模型精度降低。为此,本文基于计及高阶振型信息的改进均衡截断法提出了相应的低维模型,并以传递函数、模型维数及控制效果等为指标,对比分析了低维模型与原模型的差异。进而,基于保性能控制算法设计了低维控制系统的最优增益,以十层框架结构的数值模型和四层钢框架的试验模型为例,验证了该控制器的有效性。带有鲁棒滤波器的状态观测系统构建。首先针对AMD控制系统全状态向量不易直接测得的问题,设计了以结构质点层加速度响应为输入的全状态观测器。其次,针对观测系统中加速度传感器更易引入测量噪声的问题,提出了卡尔曼滤波器和基于线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality,LMI）的鲁棒滤波器等两种设计方法。相比于卡尔曼滤波器,基于LMI的鲁棒滤波器由于考虑了增益矩阵的优化设计,从而更好地保证了AMD控制参数的稳定性。基于区域极点配置算法的时滞补偿控制系统分析。理论推导了时变时滞对单、多自由度控制系统的极点及稳定性的影响。在增益的计算过程中,利用区域极点配置算法对不确定结构参数及时变时滞这两种不利因素进行了补偿。数值分析与试验结果表明了该补偿算法有效地提高了不确定时滞系统的性能及稳定性;另外,经区域极点配置补偿后,时滞系统的闭环极点分布在期望区域内,该算法放宽了极点配置范围,系统性能比运用极点配置时滞补偿方法更具优势。考虑高阶控制系统与结构之间耦合作用（Control-Structure Interaction,CSI）效应的保性能控制系统优化。AMD控制系统中时滞的时变性主要源于CSI效应。为了分析CSI效应的影响,本文建立了三类不同的控制系统。再以考虑高阶CSI效应的控制系统模型为对象,对其影响机理进行了分析,影响因素包括了控制电压输入频率、结构参数及控制增益。最后,针对CSI效应引起的时变时滞,提出了基于保性能控制算法（Guaranteed Cost Control,GCC）的时滞补偿控制器,以试验结构为例进行了验证,结果表明本文设计的保性能时滞补偿控制器能有效减小CSI效应的影响。基于状态观测的主动故障容错系统分析。针对加速度传感器可能出现故障甚至失效的情况,本文提出了故障检测器（Fault Detection and Isolation,FDI）设计方法,将故障信号的诊断与隔离问题转化为H2/H∞控制问题,利用LMI求解出动态最优的故障检测器,对传感器中存在的故障进行了诊断与隔离。进而,通过状态观测器,利用隔离信号进行状态估计,计算系统控制力,完成了主动故障容错控制（Fault Tolerant Control,FTC）。结果表明FTC系统不仅保证了AMD控制参数稳定,还较好地控制了结构的动力响应,控制效果与无故障控制系统基本相当。
许庆虎[8]（2018）在《地震激励下参数不确定建筑结构的重叠分散控制方法研究》文中研究指明结构振动控制可以有效减小地震对建筑结构的损害,受到人们广泛关注。目前,在主动、半主动控制领域通常采用集中控制方法。随着科技的进步,土木结构朝着大跨度、高耸等方向发展。对于这些大尺度结构系统而言,采用传统集中控制策略存在计算量大,可靠性低和稳定性差等缺点。分散控制策略的出现有效地弥补了集中控制的缺陷,为解决多自由度结构系统的振动控制问题开辟了新的途径。所谓分散控制,即将复杂的大系统划分为一系列子系统,子系统使用局部信息独立控制,其特点是采样速率高,数据传输快,反馈延迟少。因此,分散控制方法具有重要的研究意义和广阔的应用前景。本文对地震激励下建筑结构的重叠分散控制方法进行了研究。首先,基于包含原理,一个大尺度结构分为一组具有共同部分的成对子系统。然后,采用相应的控制算法对子系统进行控制器设计。最后,利用收缩原理,形成原系统的控制器。本文主要工作内容如下:（1）基于包含原理,将重叠分散控制策略和H2/H∞控制理论引入至建筑结构振动控制中,提出了基于线性矩阵不等式（LMI）技术的重叠分散H2/H∞控制方法。对地震作用下的八层和二十层建筑结构剪切模型进行仿真分析,用以说明重叠分散H2/H∞控制方法的适用性。（2）结合线性矩阵不等式（LMI）技术,H∞控制理论和重叠分散控制策略,提出了参数不确定结构的重叠分散H∞控制方法。在地震激励下分析了六层和二十层建筑物的振动控制问题。数值结果验证了重叠分散H∞控制方法适用于参数不确定结构的振动控制。（3）将重叠分散控制策略与保性能控制方法相结合,提出了地震激励下参数不确定建筑结构状态反馈和输出反馈的重叠分散保性能控制算法。数值结果表明,该方法具有较强的鲁棒性和可靠性。（4）研究了在地震激励下两个参数不确定的相邻建筑物的混合振动控制方法。被动阻尼器用作两个平行建筑物之间的连接构件,主动控制装置安装在建筑物的两个连续楼层之间。被动耦合阻尼器调节两个建筑物之间的相对位移。主动控制装置调节每个楼层的层间位移。基于包含原理,提出了一种不确定参数建筑结构系统的重叠分散保性能混合控制算法。数值结果验证了该方法的有效性。（5）采用重叠分散控制策略和保性能控制方法,建立了状态反馈离散时间重叠分散保性能控制算法,保证了闭环系统的渐近稳定性。该算法用于模拟十层和二十层建筑结构在地震激励下的振动控制。数值结果与集中控制方法的结果进行了比较。
卜祥风,谢友浩[9]（2018）在《混合型主动悬架H2/H∞控制研究》文中研究表明把电磁反力作动器仅安装在传统被动悬架的车轮环节,而不与车身接触,形成一种混合型主动悬架,它兼有主动控制和被动吸振的功能。为使混合型主动悬架获得更好的控制减振效果,把车身竖向振动加速度定义为H2指标,而悬架动行程、轮胎动载荷和主动控制力定义为H∞指标,为混合型主动悬架设计H2/H∞输出反馈控制器,对混合型主动悬架实行多目标控制,H2/H∞输出反馈控制器的求解使用了线性矩阵不等式方法。仿真结果表明,所设计的混合型主动悬架控制系统与传动被动悬架相比,在人体最敏感的低频带内减振效果明显,改善了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。
潘兆东[10]（2017）在《建筑结构分散控制的计算方法、多目标优化及智能控制研究》文中研究说明建筑结构采用主动/半主动等智能控制技术可以显着地抑制其振动响应,从而满足更高的安全和功能要求。其控制思想一般均是采用传统“分散采集,集中处理”的集中化控制。然而,对规模宏大、结构复杂、功能多样的复杂工程结构若仍采用传统集中控制,将必然难以满足结构控制系统对于稳定性、鲁棒性、可靠性及使用维护等方面的要求。大系统分散控制理论是解决大型结构振动控制问题的一个新途径,因此,本文在实际需求背景下针对建筑结构分散控制问题进行了深入、透彻、全面的理论研究,提出了多种适用于土木工程结构振动控制的分散控制算法,为分散控制理论在土木工程中的应用提供了一定的理论依据。本文主要研究内容如下:（1）结合土木工程结构分散控制的自身特点,引入完全分散、部分独立分散及部分重叠分散控制的概念,分别提出了局部最优分散控制算法、整体最优分散控制算法、包含原理分散控制算法、模糊滑模分散控制算法及自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制算法。结合线性二次最优控制理论,分别以子系统控制效果局部最优及整体最优为目标建立了局部最优和整体最优分散控制算法,同时,针对重叠分散控制系统,提出一种重叠控制力最优选取规则,并利用混合群算法对各子控制器权矩阵进行优化,进而得到稳定且控制效果理想的分散控制系统。引入线性定常系统包含原理,通过扩展—解耦—收缩（EDC）过程来设计各子系统的控制器与滤波器,进而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策略。另外,为了有效处理土木工程结构分散控制中子系统间相互影响力和外界荷载不确定性的影响,基于Lyapunov稳定性理论和滑模控制理论设计了仅依赖于子系统反馈信息的滑模分散控制律,在此基础上,结合模糊控制理论及RBF神经网络理论,分别提出了可以实时调节控制律切换增益的模糊滑模分散控制算法（DFSMC）和自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制算法（DALRBFSMC）。通过仿真分析验证了所提算法的有效性。（2）提出一种适合于土木工程结构振动控制的分散控制系统多目标优化设计方法,对子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,利用结构可控性指标对控制装置最优布置楼层进行确定;其次,在随机地震激励下,利用多目标粒子群—差分进化混合群优化算法对各子系统内作动器数量和控制器参数进行优化,使用庄家法则构造非支配解集,并利用模拟退火算法完成个体进化的二级局部搜索;同时,结合土木工程结构振动控制特点及可实现性,提出了满足种群进化多样性要求和保证收敛速度的边界点几何中心leader选择机制,并以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。仿真分析结果表明所提出的优化方法具有较好的普适性,能有效解决分散控制系统的优化问题。（3）针对分散控制系统各分散控制器平行工作难以进行有效协调的不足,研究了土木工程结构振动控制的协调分散控制和递阶分散控制问题。分别设计了稳定PD协调控制器和能够保证系统性能上届最小的最优保性能PID协调控制器,并以结构控制效果整体最优为目标设计了局部子控制器,进而得到了稳定PD协调分散控制算法和保性能PID协调分散控制算法。另外,根据递阶分散控制思想,通过设置全局控制器消除子系统间的关联耦合,结合Lyapunov稳定性理论和RBF神经网络理论设计了仅依赖于子系统反馈信息的自适应控制律,并利用差分进化（DE）算法对局部子控制器相关参数进行优化,最终建立了适用于结构振动控制的自适应RBF神经网络递阶分散控制（ARBFHDC）算法。通过仿真分析验证了所提算法的适用性。（4）针对具有参数不确定（质量、刚度和阻尼不确定）的土木工程结构分散控制问题,分别提出了输出反馈极点约束保性能鲁棒分散控制算法和输出反馈H∞保性能鲁棒分散控制算法。首先,基于线性矩阵不等式方法,给出了保证分散控制系统二次稳定和特定区域极点约束的矩阵不等式,并采用变量替换方法,推导、建立了基于输出反馈的极点约束保性能鲁棒分散控制算法。其次,在保证分散控制系统稳定的基础上,给出并证明了不确定系统H∞保性能鲁棒分散控制器存在的充分条件,并通过变量替换和引入约束条件,将H∞保性能鲁棒分散控制器设计过程转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,从而建立了同时满足多个控制目标的输出反馈H∞保性能鲁棒分散控制算法。仿真分析结果表明对于具有较大不确定性的结构,所提出的两种输出反馈鲁棒分散控制算法均较传统LQG集中控制算法有更理想的控制效果。（5）针对结构同时存在复杂非线性和较大不确定性的不利情况,结合线性矩阵不等式方法、RBF神经网络和H2/H∞控制理论,分别提出了保性能自适应RBF神经网络非线性鲁棒分散控制算法（GCARBF）和自适应H2/H∞非线性鲁棒分散控制算法（A-H2/H∞）,并分别将这两种算法与Clipped-optimal半主动控制算法相结合,设计了相应的MR半主动分散控制系统。考虑模型参数（质量、刚度和阻尼）不确定及子系统间的耦合项,并利用退化Bouc-Wen滞回模型模拟得到子系统层间恢复力,建立了子控制系统误差状态方程;在此基础上,设计了由保性能控制项和自适应逼近控制项构成的子控制器,其中,保性能控制项通过求解转化为线性矩阵不等式的保性能控制问题得到,逼近控制项通过RBF神经网络自适应控制律确定,从而建立了 GCARBF非线性鲁棒分散控制算法。另外,基于线性矩阵不等式方法,通过建立和求解一个凸优化问题,得到了给定H∞控制目标下,H2控制目标最小的H2/H∞鲁棒分散控制律。在此基础上,通过引入带伸缩因子的比例增益和微分增益自适应调节函数,建立了有效实现控制律时变调节的A-H2/H∞非线性鲁棒分散控制算法。仿真分析结果表明,对于具有较大不确定性的非线性结构,所提出的非线性鲁棒分散控制算法具有明显的优势,均能进一步减小结构的损伤,提高结构的安全性和控制系统的稳定性。（6）针对分散控制系统作动器和传感器出现故障的容错控制问题,分别提出了小增益分散稳定容错控制算法和自适应分散智能容错控制算法。首先,考虑子控制系统间关联项的影响及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推导、证明了离散时滞关联系统分散镇定的充分条件,进而,结合小增益原理,提出了具有完整性的小反馈增益分散稳定容错控制算法。其次,针对作动器故障和子系统间关联项的影响设计了具有补偿功能的直接自适应分散控制算法,并利用自适应神经模糊推理系统（ANFIS）对传感器故障进行在线诊断与信号修复,进而得到了自适应分散智能容错控制算法。通过仿真分析验证了所提算法的有效性和优越性。
二、建筑结构振动主动控制的H_2/H_∞混合凸优化方案（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、建筑结构振动主动控制的H_2/H_∞混合凸优化方案（论文提纲范文）
（1）考虑参数不确定性的高速电梯轿厢系统水平振动鲁棒控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电梯水平振动特性研究现状 |
| 1.3 电梯轿厢系统水平振动主动减振研究现状 |
| 1.4 考虑参数不确定性的轿厢系统主动减振研究现状 |
| 1.5 存在的问题及主要研究内容 |
| 第2章 轿厢系统水平振动主动控制模型建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 轿厢系统四自由度水平振动主动控制模型 |
| 2.2.1 高速电梯轿厢系统模型 |
| 2.2.2 电液式滚动导靴主动减振原理 |
| 2.2.3 高速电梯水平振动主动控制模型 |
| 2.3 高速电梯轿厢系统水平振动模型实验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 轿厢参数不确定性系统水平振动混合H_2/H_∞保性能控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轿厢系统水平振动主动控制模型 |
| 3.2.1 轿厢系统水平振动被控性能指标 |
| 3.2.2 滚动导靴线性分式变换模型 |
| 3.3 导靴参数不确定的轿厢系统主动控制模型 |
| 3.4 轿厢系统鲁棒性能分析及控制器设计 |
| 3.4.1 轿厢系统鲁棒性能分析 |
| 3.4.2 混合H_2/H_∞鲁棒保性能控制器设计 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 性能输出仿真实验 |
| 3.5.2 机械约束输出仿真实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于模糊推理的轿厢系统水平振动自适应H_∞输出反馈控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性不确定性轿厢系统的T-S模糊模型 |
| 4.2.1 高速电梯轿厢系统水平振动主动控制模型 |
| 4.2.2 非线性不确定轿厢系统水平振动T-S模糊模型 |
| 4.3 具有自适应增益的H_∞输出反馈控制器设计 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 性能输出仿真实验 |
| 4.4.2 输出指标仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 有限频域内轿厢时滞系统水平振动H_∞鲁棒控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 输入时滞轿厢系统状态空间方程的构建 |
| 5.3 有限频域内H_∞鲁棒控制器设计 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 随机激励下轿厢系统性能分析 |
| 5.4.2 脉冲激励下轿厢系统性能分析 |
| 5.5 总结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（2）基于鲁棒控制的风力机叶片振动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号及英文缩写对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 面向控制的风力机结构建模研究现状 |
| 1.3 风力机叶片振动控制的发展概况 |
| 1.3.1 载荷控制 |
| 1.3.2 结构控制 |
| 1.4 时域积分二次型约束系统的鲁棒控制发展概况 |
| 1.4.1 确定性系统鲁棒控制 |
| 1.4.2 随机系统鲁棒控制 |
| 1.4.3 最小最大LQG控制在振动控制问题中的应用 |
| 1.4.4 最小最大LQG控制的其它应用 |
| 1.5 静态输出反馈控制发展概况 |
| 1.6 本论文的主要工作 |
| 1.7 论文安排 |
| 第2章 预备知识 |
| 2.1 风力机结构动力学理论基础 |
| 2.1.1 基于假设模态的振型叠加法 |
| 2.1.2 欧拉拉格朗日方程 |
| 2.2 系统不确定性 |
| 2.2.1 积分二次型约束 |
| 2.2.2 相对熵约束 |
| 2.2.3 随机积分二次型约束与相对熵约束等价表述 |
| 2.3 绝对稳定性 |
| 2.3.1 确定系统绝对稳定性 |
| 2.3.2 随机系统绝对稳定性 |
| 2.4 S-过程 |
| 2.5 数学预备知识 |
| 2.5.1 相对熵与自由能对偶 |
| 2.5.2 线性矩阵不等式 |
| 2.5.3 鲁棒控制中用到的数学引理 |
| 2.5.4 代数黎卡提方程 |
| 第3章 面向结构控制风力机结构建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 风力机结构模型 |
| 3.2.1 叶片与塔架耦合模型 |
| 3.2.2 叶片载荷 |
| 3.2.3 运动方程 |
| 3.3 气动模型 |
| 3.3.1 风速仿真 |
| 3.3.2 叶素动量理论 |
| 3.4 基于主动拉索的风力机机械模型 |
| 3.5 基于调谐质量阻尼器的风力机机械模型 |
| 3.6 并网双馈风力机电气模型 |
| 3.7 传动链模型 |
| 3.8 变桨距控制 |
| 3.9 算例仿真 |
| 3.9.1 风速仿真 |
| 3.9.2 风力机叶片结构模型验证 |
| 3.9.3 电气动态对机械振动的影响 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 基于最小最大LQG控制的叶片振动控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 基于主动拉索的叶片振动主动控制工作介绍 |
| 4.1.2 最小最大LQG理论应用在悬臂梁工作介绍 |
| 4.2 标准最小最大LQG控制 |
| 4.3 单叶片的不确定模型表述Ⅰ |
| 4.3.1 溢出动态 |
| 4.3.2 数值仿真 |
| 4.4 单叶片不确定模型表述Ⅱ |
| 4.4.1 溢出动态 |
| 4.4.2 参数不确定 |
| 4.4.3 最小最大LQG控制设计 |
| 4.4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于分散最小最大LQG控制的风力机振动控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分散最小最大LQG控制 |
| 5.3 分散输出反馈控制 |
| 5.4 数值算例:风力机结构控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 利用TMD实现叶片分散控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 状态反馈控制 |
| 6.3 具有结构信息约束的静态输出反馈控制 |
| 6.4 算例分析:风力机主动结构控制-分散控制方式 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论和创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A |
| 附录B |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）结构混合主动调谐质量阻尼器的鲁棒H∞控制器设计及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 结构鲁棒控制的研究现状 |
| 1.2.1 鲁棒控制算法的发展 |
| 1.2.2 鲁棒控制装置及性能优化研究的发展 |
| 1.2.3 目前研究的不足与挑战 |
| 1.3 本文研究主要内容 |
| 1.3.1 技术路线 |
| 1.3.2 论文主要创新点 |
| 1.3.3 论文结构 |
| 第2章 基于LMI的鲁棒H_∞状态反馈控制器设计 |
| 2.1 理论基础 |
| 2.1.1 现代控制理论基础 |
| 2.1.2 线性矩阵不等式(LMI)基础 |
| 2.2 基于LMI连续线性系统H_∞状态反馈控制器的设计 |
| 2.2.1 H_∞性能分析 |
| 2.2.2 H_∞状态反馈控制器设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 全状态加权鲁棒H_∞控制器性能研究 |
| 3.1 模型选择 |
| 3.2 控制器设计 |
| 3.3 控制器性能分析 |
| 3.3.1 不同加权矩阵W下最优反馈控制器性能分析 |
| 3.3.2 不同H_∞性能指标γ下的反馈控制器性能分析 |
| 3.3.3 关于加权矩阵W和系统性能指标γ取值建议 |
| 3.4 控制器案例验证 |
| 3.4.1 时域分析 |
| 3.4.2 频域分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 结构-HATMD系统鲁棒H_∞控制器的设计 |
| 4.1 控制器设计 |
| 4.1.1 模型选择 |
| 4.1.2 DMF方法控制器设计 |
| 4.1.3 全状态加权鲁棒H_∞控制器设计 |
| 4.2 结构—HATMD系统地震反应时程分析 |
| 4.2.1 结构设计参数 |
| 4.2.2 Simulink参数设置 |
| 4.2.3 地震波的选择与修正 |
| 4.2.4 有效性分析 |
| 4.2.5 鲁棒性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（4）航天器姿态鲁棒控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 刚体航天器姿态控制研究现状 |
| 1.2.2 柔性航天器姿态控制研究现状 |
| 1.2.3 国内外相关研究中存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 航天器姿态建模及控制理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 航天器姿态动力学模型 |
| 2.2.1 刚体航天器姿态动力学模型 |
| 2.2.2 柔性航天器姿态动力学模型 |
| 2.2.3 姿态控制涉及的几种常见问题 |
| 2.3 控制理论基础 |
| 2.3.1 相关定义及引理 |
| 2.3.2 涉及LMI的三类标准问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 刚体航天器姿态输出反馈及输入时滞控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 输出反馈控制 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 输出反馈控制器设计 |
| 3.3 输入时滞控制 |
| 3.3.1 问题描述 |
| 3.3.2 输入时滞控制器设计 |
| 3.4 仿真与分析 |
| 3.4.1 输出反馈控制器仿真 |
| 3.4.2 输入时滞控制器仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 刚体航天器姿态容错非脆弱控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 容错非脆弱控制器设计 |
| 4.3.1 加法式摄动下控制器设计 |
| 4.3.2 乘法式摄动下控制器设计 |
| 4.4 仿真与分析 |
| 4.4.1 加法式摄动下数学仿真 |
| 4.4.2 乘法式摄动下数学仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 柔性航天器姿态H_∞控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 状态反馈H_∞控制 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 控制器设计 |
| 5.3 基于观测器的H_∞控制 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 控制器设计 |
| 5.4 仿真与分析 |
| 5.4.1 状态反馈H_∞控制仿真 |
| 5.4.2 基于观测器的H_∞控制仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）挠性航天器的非线性姿态控制及被动振动抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号与缩写 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 挠性航天器姿态系统建模的发展 |
| 1.2.2 挠性航天器姿态控制研究方法综述 |
| 1.2.3 基于SOS技术的非线性控制理论的发展及其应用 |
| 1.3 论文主要研究内容和组织结构 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 第二章 挠性航天器姿态系统的数学模型及预备知识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 挠性航天器姿态系统的数学模型 |
| 2.3 预备知识 |
| 2.3.1 半定规划 |
| 2.3.2 SOS多项式 |
| 2.3.3 SOS分解 |
| 2.3.4 相关引理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 挠性航天器的姿态机动及被动振动抑制控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 基于挠性模态观测的非线性镇定控制设计 |
| 3.4 数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 挠性航天器的非线性H_∞输出反馈姿态控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 基于输出反馈的非线性H_∞姿态控制设计 |
| 4.4 数值仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 输入受限挠性航天器的鲁棒非线性H_∞输出反馈姿态控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 不确定性的处理 |
| 5.4 基于输出反馈的鲁棒非线性H_∞姿态控制设计 |
| 5.5 数值仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于输出反馈的一类多项式系统的鲁棒非线性混合H_2/H_∞保性能控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 基于输出反馈的鲁棒非线性混合H_2/H_∞保性能控制设计 |
| 6.4 数值仿真 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作的总结 |
| 7.2 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）车辆主动悬架系统的鲁棒抗干扰控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题选题背景与意义 |
| 1.2 汽车主动悬架系统及其组成和作用 |
| 1.3 车辆主动悬架鲁棒控制技术研究现状 |
| 1.3.1 鲁棒控制技术概述 |
| 1.3.2 鲁棒控制在主动悬架应用现状 |
| 1.4 本课题的研究的意义和目的 |
| 1.5 本课题研究的主要内容 |
| 2 基于LMI技术的多目标鲁棒控制基础知识 |
| 2.1 LMI概述 |
| 2.1.1 LMI的一般表示 |
| 2.1.2 标准的LMI问题 |
| 2.1.3 Schur补性质 |
| 2.2 系统性能的LMI分析 |
| 2.2.1 二次稳定性 |
| 2.2.2 H_∞性能 |
| 2.2.3 H_2性能 |
| 2.2.4 广义H2性能 |
| 2.3 多目标混合控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于参数不确定性的主动悬架鲁棒保性能控制研究 |
| 3.1 1/4主动悬架系统建模及问题描述 |
| 3.1.1 线性分式变换 |
| 3.1.2 具有参数不确定性的悬架系统表示 |
| 3.2 基于混合H_2/H_∞保性能的控制律设计 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 随机路面响应 |
| 3.3.2 凸块路面响应 |
| 3.3.3 不确定分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 基于输入时滞的主动悬架鲁棒控制研究 |
| 4.1 时滞系统分析 |
| 4.1.1 时滞问题描述 |
| 4.1.2 时滞产生的原因及其影响 |
| 4.2 1/2车辆悬架系统模型的建立 |
| 4.3 含输入时滞的主动悬架广义H_2/H_∞鲁棒控制律设计 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 频域响应分析 |
| 4.4.2 凸块路面响应分析 |
| 4.4.3 随机路面响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于时变输入时滞及预瞄信息的悬架系统鲁棒控制研究 |
| 5.1 轴距预瞄问题描述 |
| 5.2 建立轴距预瞄信息的增广悬架系统 |
| 5.3 考虑时变输入时滞的鲁棒控制器设计 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.4.1 频域仿真分析 |
| 5.4.2 凸块路面响应 |
| 5.4.3 随机路面响应 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于电磁作动器的主动悬架鲁棒控制策略验证 |
| 6.1 电磁作动器概论 |
| 6.2 基于电磁作动器的主动悬架系统仿真验证 |
| 6.2.1 电磁作动器工作原理 |
| 6.2.2 电磁主动悬架系统建模 |
| 6.2.3 控制算法仿真验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）基于工程问题的高柔结构不确定性AMD鲁棒控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构模型的减维方法 |
| 1.2.2 状态观测器与鲁棒滤波器设计 |
| 1.2.3 不确定结构参数及时变时滞的影响及补偿 |
| 1.2.4 线性二次型控制及保性能控制 |
| 1.2.5 故障诊断与隔离技术在容错控制中的应用 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 考虑高阶振型信息的保性能低维控制器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 低维控制器及其保性能反馈控制 |
| 2.2.1 低维控制器设计原理 |
| 2.2.2 保性能反馈增益设计 |
| 2.3 低维模型影响分析 |
| 2.3.1 传递函数影响分析 |
| 2.3.2 模型维数影响分析 |
| 2.3.3 控制效果影响分析 |
| 2.4 试验验证 |
| 2.4.1 试验系统介绍 |
| 2.4.2 试验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 状态观测器及其鲁棒滤波器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于加速度响应的状态观测器 |
| 3.2.1 设计原理 |
| 3.2.2 数值分析 |
| 3.3 鲁棒滤波器 |
| 3.3.1 卡尔曼滤波器 |
| 3.3.2 基于LMI的鲁棒卡尔曼滤波器 |
| 3.4 试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 不确定时滞系统的影响分析及其补偿 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 时滞对控制系统的影响分析 |
| 4.2.1 单自由度系统 |
| 4.2.2 多自由度系统 |
| 4.3 结构参数不确定系统的鲁棒控制 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 鲁棒控制器设计 |
| 4.3.3 数值分析 |
| 4.3.4 试验验证 |
| 4.4 时变时滞系统的补偿控制 |
| 4.4.1 补偿控制器设计 |
| 4.4.2 数值分析 |
| 4.4.3 试验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 考虑CSI效应的保性能控制器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制系统的时变时滞来源 |
| 5.3 考虑CSI效应的控制系统 |
| 5.3.1 单自由度系统 |
| 5.3.2 试验系统 |
| 5.4 考虑高阶CSI效应的影响因素分析 |
| 5.4.1 结构参数 |
| 5.4.2 反馈增益 |
| 5.5 线性二次型控制器 |
| 5.6 保性能补偿控制器 |
| 5.6.1 结构参数不确定系统 |
| 5.6.2 时变时滞系统 |
| 5.7 试验验证 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 基于状态观测的主动故障容错控制器 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传感器故障问题描述 |
| 6.3 主动故障容错控制器 |
| 6.3.1 设计原理 |
| 6.3.2 数值分析 |
| 6.4 试验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 基于工程实例的鲁棒控制系统分析论证 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 主动控制系统的设计及相关设备的选用 |
| 7.2.1 被控结构低维模型与外激励荷载的建立 |
| 7.2.2 主动控制算法的选定 |
| 7.2.3 控制系统的设计 |
| 7.2.4 伺服驱动系统 |
| 7.2.5 风速风向仪与风压力传感器 |
| 7.2.6 加速度传感器及其数据采集 |
| 7.3 京基金融中心的控制系统性能分析 |
| 7.3.1 脉动风荷载模拟 |
| 7.3.2 控制系统流程设计及其参数分析 |
| 7.3.3 鲁棒系统建立及其性能分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）地震激励下参数不确定建筑结构的重叠分散控制方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 结构振动控制的研究现状 |
| 1.2.1 结构振动控制的分类 |
| 1.2.2 控制算法 |
| 1.3 分散控制的研究现状 |
| 1.3.1 分散控制的概念 |
| 1.3.2 分散控制的分类 |
| 1.3.3 重叠分散控制方法 |
| 1.4 土木结构分散控制研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 建筑结构重叠分散H_2H_∞控制方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 建筑结构系统的描述 |
| 2.3 重叠分散控制方法描述 |
| 2.3.1 系统的扩展与解耦 |
| 2.3.2 系统的收缩 |
| 2.4 线性矩阵不等式方法的基本理论 |
| 2.4.1 线性矩阵不等式的一般表示 |
| 2.4.2 求解线性矩阵不等式问题的方法 |
| 2.5 H_2H_∞控制方法描述 |
| 2.6 算例仿真与分析 |
| 2.6.1 算例一 |
| 2.6.2 算例二 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 参数不确定结构重叠分散H_∞控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本理论 |
| 3.2.1 参数不确定结构系统的描述 |
| 3.2.2 参数不确定结构系统的扩展与解耦 |
| 3.2.3 参数不确定结构系统的收缩 |
| 3.3 重叠分散H_∞控制方法描述 |
| 3.3.1 不确定系统H_∞控制器设计 |
| 3.3.2 重叠分散H_∞控制方法设计 |
| 3.4 算例仿真与分析 |
| 3.4.1 算例一 |
| 3.4.2 算例二 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 参数不确定结构重叠分散保性能控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 参数不确定结构系统的扩展与解耦 |
| 4.3 状态反馈保性能控制方法 |
| 4.3.1 控制器设计 |
| 4.3.2 系统的收缩 |
| 4.3.3 算例仿真与分析 |
| 4.4 输出反馈保性能控制方法 |
| 4.4.1 控制器设计 |
| 4.4.2 系统的收缩 |
| 4.4.3 算例仿真与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 参数不确定相邻建筑结构重叠分散保性能混合控制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多结构连接系统描述 |
| 5.3 基本假定 |
| 5.4 相邻建筑结构的运动方程 |
| 5.5 重叠分散混合控制方法 |
| 5.6 算例仿真与分析 |
| 5.6.1 算例一 |
| 5.6.2 算例二 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 参数不确定离散时间系统重叠分散保性能控制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 离散时间重叠分散保性能控制方法 |
| 6.2.1 离散时间系统的描述 |
| 6.2.2 离散时间系统的保性能控制方法 |
| 6.2.3 离散时间系统的重叠分散控制方法 |
| 6.3 算例仿真与分析 |
| 6.3.1 算例一 |
| 6.3.2 算例二 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）混合型主动悬架H2/H∞控制研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 混合型主动悬架建模 |
| 2 H2/H∞控制器设计 |
| 2.1 H2/H∞指标确定 |
| 2.2 H2/H∞控制器求解 |
| 3 实例仿真分析 |
| 3.1 频域分析 |
| 3.2 时域分析 |
| 4 结论 |
（10）建筑结构分散控制的计算方法、多目标优化及智能控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 建筑结构分散控制研究概述 |
| 1.2.1 结构振动控制的概念与分类 |
| 1.2.2 大系统分散控制方法 |
| 1.2.3 结构分散控制研究概述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 建筑结构分散控制与多重叠分散控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于二次最优控制理论的结构振动分散控制方法 |
| 2.2.1 结构分散控制系统状态方程的建立 |
| 2.2.2 控制效果局部最优与整体最优的子控制器设计 |
| 2.2.3 多重叠分散控制系统 |
| 2.2.4 基于粒子群—差分进化的混合群算法的权矩阵优化 |
| 2.2.5 数值仿真分析 |
| 2.3 基于包含原理的结构振动分散控制方法 |
| 2.3.1 基于包含原理的一般重叠分散控制系统 |
| 2.3.2 链型、环型、星型及环—星型多重叠分散控制系统 |
| 2.3.3 数值仿真分析 |
| 2.4 基于智能控制理论的结构振动滑模分散控制方法 |
| 2.4.1 模糊滑模分散控制方法 |
| 2.4.2 数值仿真分析 |
| 2.4.3 自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制方法 |
| 2.4.4 数值仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 建筑结构振动控制—分散控制系统多目标优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分散控制系统随机响应求解 |
| 3.3 具有二级搜索功能的混合群多目标优化算法 |
| 3.3.1 优化目标函数 |
| 3.3.2 基于庄家法则构造Pareto最优解 |
| 3.3.3 最优解边界点几何中心leader选择策略 |
| 3.3.4 混合群算法进化策略 |
| 3.3.5 模拟退火二级局部搜索 |
| 3.4 基于可控制性指标的分撒控制系统多目标优化 |
| 3.5 数值仿真分析 |
| 3.5.1 9层bechmark结构集中控制系统优化 |
| 3.5.2 12层结构分散控制系统优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 建筑结构协调分散、递阶分散及鲁棒分散控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构振动协调分散控制方法 |
| 4.2.1 协调分散控制系统状态方程 |
| 4.2.2 稳定PD协调分散控制器设计 |
| 4.2.3 保性能PID协调分散控制器设计 |
| 4.2.4 数值仿真分析 |
| 4.3 结构振动递阶分散控制方法 |
| 4.3.1 递阶分散控制系统状态方程 |
| 4.3.2 自适应RBF神经网络局部子控制器的设计 |
| 4.3.3 基于差分进化算法的局部子控制器优化 |
| 4.3.4 数值仿真分析 |
| 4.4 区域极点约束的输出反馈保性能鲁棒分散控制方法 |
| 4.4.1 区域极点约束保性能鲁棒分散控制问题描述 |
| 4.4.2 基于输出反馈的区域极点约束保性能鲁棒分散控制 |
| 4.4.3 数值仿真分析 |
| 4.5 输出反馈H_∞保性能鲁棒分散控制方法 |
| 4.5.1 H_∞保性能鲁棒分散控制问题描述 |
| 4.5.2 H_∞保性能鲁棒分散控制器存在条件证明 |
| 4.5.3 基于输出反馈的H_∞保性能鲁棒分散控制器 |
| 4.5.4 数值仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 建筑结构非线性振动MR半主动分散控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MR阻尼器半主动控制算法 |
| 5.3 保性能自适应RBF神经网络的MR半主动非线性鲁棒分散控制 |
| 5.3.1 非线性滞变恢复力退化模型 |
| 5.3.2 分散控制系统误差状态方程 |
| 5.3.3 保性能自适应RBF神经网络子控制器设计 |
| 5.3.4 数值仿真分析 |
| 5.4 自适应H_2/H_∞的MR半主动非线性鲁棒分散控制 |
| 5.4.1 基于LMI的H_2/H_∞鲁棒分散控制律 |
| 5.4.2 自适应H_2/H_∞子控制器设计 |
| 5.4.3 数值仿真分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 建筑结构分散控制容错问题研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 作动器和传感器故障数学模型 |
| 6.3 小增益分散稳定容错控制研究 |
| 6.3.1 完整性分散稳定容错控制 |
| 6.3.2 小反馈增益分散稳定化容错控制 |
| 6.3.3 数值仿真分析 |
| 6.4 自适应分散智能容错控制研究 |
| 6.4.1 基于直接自适应的分散控制系统作动器容错控制方法 |
| 6.4.2 基于ANFIS的分散控制系统传感器故障诊断与修复方法 |
| 6.4.3 数值仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 (攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
四、建筑结构振动主动控制的H_2/H_∞混合凸优化方案（论文参考文献）
- [1]考虑参数不确定性的高速电梯轿厢系统水平振动鲁棒控制研究[D]. 陈晨. 山东建筑大学, 2021
- [2]基于鲁棒控制的风力机叶片振动控制研究[D]. 丛聪. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [3]结构混合主动调谐质量阻尼器的鲁棒H∞控制器设计及性能研究[D]. 王平平. 上海大学, 2019(02)
- [4]航天器姿态鲁棒控制方法研究[D]. 刘闯. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [5]挠性航天器的非线性姿态控制及被动振动抑制方法研究[D]. 白慧慧. 厦门大学, 2018(12)
- [6]车辆主动悬架系统的鲁棒抗干扰控制[D]. 王延. 西安理工大学, 2018(12)
- [7]基于工程问题的高柔结构不确定性AMD鲁棒控制系统研究[D]. 陈朝骏. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [8]地震激励下参数不确定建筑结构的重叠分散控制方法研究[D]. 许庆虎. 合肥工业大学, 2018(02)
- [9]混合型主动悬架H2/H∞控制研究[J]. 卜祥风,谢友浩. 制造业自动化, 2018(03)
- [10]建筑结构分散控制的计算方法、多目标优化及智能控制研究[D]. 潘兆东. 湖南大学, 2017(06)