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新型磁流变阻尼器及半主动控制设计理论
新型磁流变阻尼器及半主动控制设计理论

新型磁流变阻尼器及半主动控制设计理论PDF电子书下载

工业技术

  • 电子书积分:11 积分如何计算积分?
  • 作 者:李忠献,徐龙河著
  • 出 版 社:北京:科学出版社
  • 出版年份:2012
  • ISBN:9787030335906
  • 页数:282 页
图书介绍:近年来以磁流变液为代表的新型智能材料的应用为半主动控制技术的发展注入了新的活力,由磁流变液等智能材料与半主动控制技术相结合构成的结构智能控制系统正逐渐成为新的热点领域,至今已经取得了众多的研究成果,并已经开始进入工程实际应用阶段。本书系统地总结和阐述了新型磁流变阻尼器的设计原理、动力特性、滞回模型、半主动控制理论与方法及其在工程结构及大跨度空间结构中的应用分析等。着重介绍了作者多年来的相关研究成果,书中主要内容包括新型磁流变阻尼器基于磁路欧姆定律、基于有限元分析的设计理论与方法,新型螺旋凹槽磁流变阻尼器、新型双向调节磁流变阻尼器、新型全通道有效磁流变阻尼器的动力特性及滞回模型,基于信赖域的瞬时最优半主动控制理论与方法,磁流变阻尼器模型预测及神经网络预测控制理论与方法,磁流变阻尼器出力状态设计和分级控制理论与方法,小波包分解模态半主动控制理论与方法,磁流变阻尼器模糊控制理论与方法,以及新型磁流变阻尼器半主动控制在工程结构及大跨度空间结构中的应用分析等。本书是作者及研究团队多年来相关研究成果的结晶,研究工作得到国家自然科学基金委员会的长期资助。本书可供从事土木工程、防灾减灾与防护工程、力学
《新型磁流变阻尼器及半主动控制设计理论》目录

第1章 磁流变阻尼器半主动控制概述 1

1.1引言 1

1.2磁流变液的研究与发展 2

1.3磁流变阻尼器半主动控制的研究与发展 5

1.3.1磁流变阻尼器结构型式 5

1.3.2磁流变阻尼器力学模型 8

1.3.3磁流变阻尼器半主动控制算法 9

1.4磁流变阻尼器半主动控制系统的工程应用 12

参考文献 14

第2章 磁流变阻尼器基于磁路欧姆定律的设计理论与方法 22

2.1磁流变阻尼器工作原理 22

2.1.1基本工作模式 22

2.1.2阻尼力调节原理 23

2.2制作材料选取原则 25

2.2.1磁流变液选取 25

2.2.2结构主体材料选取 27

2.3磁流变阻尼器构造设计 29

2.3.1参数优化 29

2.3.2结构设计 31

2.3.3强度验算 33

2.3.4密封设计 33

2.3.5磁路设计 34

参考文献 36

第3章 磁流变阻尼器基于有限元分析的设计理论与方法 38

3.1磁路饱和有限元分析 38

3.2多级装配式磁流变阻尼器磁路有限元分析 42

3.3剪切阀式磁流变阻尼器简化设计方法 48

3.3.1设计原理 48

3.3.2数值模拟 52

参考文献 55

第4章 新型螺旋凹槽磁流变阻尼器及动力特性 56

4.1螺旋凹槽的设计及阻尼力的微观变化 56

4.2螺旋凹槽磁流变阻尼器动力特性测试与分析 61

4.2.1力学性能 61

4.2.2恢复力模型及其修正 63

参考文献 65

第5章 新型双向调节磁流变阻尼器及动力特性 66

5.1新型复合磁路结构 66

5.2设计与加工 71

5.2.1基本结构 71

5.2.2材料选取 72

5.2.3结构参数确定 73

5.2.4方案优选 74

5.3磁场测量与分析 75

5.4动力性能测试与分析 77

参考文献 88

第6章 新型全通道有效磁流变阻尼器及动力特性 89

6.1全通道有效磁路结构 89

6.2磁路有限元分析 93

6.3基于磁通均衡理论的设计方法 95

6.4方案优选与制作 96

6.5磁场测量与分析 98

6.6动力性能测试与分析 100

参考文献 106

第7章 新型磁流变阻尼器动力滞回模型 107

7.1 MR-J型阻尼器阻尼力预估模型 107

7.1.1阻尼器性能测试与分析 108

7.1.2阻尼力预估模型 111

7.2 Logistic分段模型 115

7.2.1模型函数 115

7.2.2分段参数识别 116

7.2.3模型识别与试验结果 118

7.3 Gompertz模型 120

7.3.1模型函数 120

7.3.2输入电流相关参数识别 123

7.3.3峰值速度相关参数识别 125

7.3.4 Gompertz模型 127

参考文献 132

第8章 磁流变阻尼器基于信赖域的瞬时最优半主动控制理论与方法 134

8.1优化方程组 134

8.2精细积分法 136

8.3信赖域法求解方程 138

8.4框架结构数值模拟分析 139

8.4.1磁流变阻尼器 139

8.4.2受控结构模型 140

8.4.3控制效果对比分析 140

8.5悬臂梁振动控制试验 144

8.5.1试验装置及流程 144

8.5.2模型修正与降阶 146

8.5.3 NARX神经网络磁流变阻尼器模型 150

8.5.4试验结果分析 152

8.6大跨度空间结构信赖域瞬时最优半主动控制 157

8.6.1多维多点地震激励下基本方程 157

8.6.2仿真分析 160

参考文献 203

第9章 磁流变阻尼器模型预测控制理论与方法 206

9.1系统状态方程 206

9.2模型预测控制 207

9.3数值算例分析 210

9.3.1阻尼器模型 210

9.3.2时滞补偿及效果分析 211

参考文献 215

第10章 磁流变阻尼器神经网络预测控制理论与方法 217

10.1结构模型的简化 217

10.2神经网络在线补偿器 219

10.3基于在线补偿的预测控制算法 220

10.4数值算例分析 221

参考文献 225

第11章 磁流变阻尼器出力状态设计和分级控制理论与方法 226

11.1力学模型 226

11.2出力状态设计 228

11.2.1最大出力状态 228

11.2.2中等出力状态 230

11.3分级控制算法 231

参考文献 233

第12章 磁流变阻尼器小波包分解模态半主动控制理论与方法 235

12.1模态控制基本方程 236

12.2模态控制器设计 236

12.3 Kalman滤波状态估计器 237

12.4小波包分解与重构 238

12.5竖向地震激励下模态半主动控制仿真分析 240

12.5.1结构模型 240

12.5.2小波包分解 242

12.5.3控制效果分析 243

12.6多维多点激励下模态半主动控制仿真分析 250

参考文献 269

第13章 磁流变阻尼器模糊控制理论与方法 271

13.1基于模糊理论的半主动控制 271

13.1.1模糊控制器 271

13.1.2模糊控制表 272

13.2在线自适应调节的模糊控制方法 274

13.3数值算例分析 276

参考文献 282

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