噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (5): 253-359.

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少量观测量和未知激励下结构半主动控制研究

贺佳张芮洋张肖雄,李静贤,廖教宇   

  1. ( 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室,长沙410082 )
  • 收稿日期:2024-01-03 修回日期:2024-03-27 出版日期:2025-10-18 发布日期:2025-10-13

Semi-active Control of Structures under Unknown Excitation Using Limited Observations

  • Received:2024-01-03 Revised:2024-03-27 Online:2025-10-18 Published:2025-10-13

摘要: 大型土木工程结构振动控制问题受到学术界和工程界长期广泛关注。为保证振动控制效果,往往需要已知尽可能多结构状态信息。然而,由于客观条件限制,通常难以获取完整大型结构动力响应信息,此外,一些复杂条件下,同样难以获得外激励的实测信息。鉴于此,基于卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF),利用有限观测信息,提出一种未知激励下的大型结构半主动控制方法。该方法首先通过投影矩阵获取隐式包含未知外激励的观测方程,进而应用KF原理重构结构的全部动力响应,同时采用最小二乘法估计未知外激励时程。接着,利用重构的响应信息并结合半主动控制算法,实时调整磁流变阻尼器(MR阻尼器)的阻尼力。通过对装配MR阻尼器的高层框架和大跨桁架结构算例进行数值分析,验证该方法在响应重构、荷载识别及振动控制方面的有效性。

关键词: 振动与波, 半主动控制, 响应重构, 未知激励识别, 卡尔曼滤波