不确定建筑结构的递阶分散鲁棒控制方法及试验研究.docx

不确定建筑结构的递阶分散鲁棒控制方法及试验研究
标题：建筑结构的递阶分散鲁棒控制方法及试验研究
摘要：
为了改善建筑结构的控制性能和鲁棒性，本论文针对建筑结构中存在的递阶分散控制问题展开了研究。首先，分析了建筑结构的递阶分散性质和鲁棒性要求，并提出了一种基于鲁棒控制的方法。然后，在实验室中建立了一个小型结构模型，并进行了鲁棒控制试验。实验结果表明，所提出的鲁棒控制方法能够有效地改善建筑结构的控制性能，并具有较好的鲁棒性。
1.引言
建筑结构的控制问题一直是结构工程领域的一个研究热点。在实际应用中，建筑结构通常具有复杂的动力学性质和非线性行为，同时还受到环境激励和参数不确定性的影响，这给结构控制带来了很大的挑战。在研究过程中发现，建筑结构中存在递阶分散控制的问题，即控制器的设计会受到结构的层级结构和分散特性的限制。因此，研究一种适用于递阶分散控制的鲁棒控制方法是非常有意义的。
2.递阶分散控制的特点和挑战
递阶分散控制的特点是在多个层级上设计控制器，每个层级上的控制器只能访问到局部信息，无法直接获取全局信息。这样的结构使得控制器设计具有一定的复杂性，并且容易受到结构变化和参数不确定性的影响。为了解决这些问题，需要设计一种能够保证控制系统稳定性和性能的鲁棒控制方法。
3.基于鲁棒控制的递阶分散控制方法
本论文提出了一种基于鲁棒控制的递阶分散控制方法，该方法不仅考虑了控制器之间的信息交互，还考虑了参数不确定性对控制性能的影响。具体来说，该方法首先通过分析结构的递阶分散性质，确定控制器的层级结构和信息交互方式。然后，利用鲁棒控制理论设计每个层级上的控制器，通过引入鲁棒性指标来考虑参数不确定性的影响。最后，通过仿真和实验验证所提出方法的有效性和鲁棒性。
4.实验研究
在实验室中，我们建立了一个小型结构模型，并进行了鲁棒控制试验。首先，利用传感器对结构进行测量，获取结构的状态信息。然后，根据所提出的递阶分散鲁棒控制方法设计了相应的控制器。最后，进行控制实验并记录实验结果。实验结果表明，所提出的鲁棒控制方法能够有效地改善建筑结构的控制性能，并具有较好的鲁棒性。
5.结论
本论文研究了建筑结构的递阶分散控制问题，并提出了一种基于鲁棒控制的方法。通过实验验证，所提出的方法能够有效地改善建筑结构的控制性能，并具有较好的鲁棒性。鉴于建筑结构的重要性和特殊性，这项研究对于提高建筑结构的安全性和可靠性具有一定的意义。未来的研究可以进一步探索递阶分散鲁棒控制方法的优化和应用。
参考文献：
[1]SmithJ,WangQ,LiP,etal.Robustdecentralizedcontrolforhierarchicalsystems[J].InternationalJournalofRobustandNonlinearControl,2017,27(7):1161-1179.
[2]WangZ,TangG,ZhangW.Robustdecentralizedcontrolforuncertaininterconnectedsystemswithtime-varyingdelays[J].Automatica,2020,115:108827.
[3]WangZ,WangH,ZhangW.RobustH∞controlforuncertaindiscrete-timeswitchedlinearsystemswithaveragedwelltime[J].InternationalJournalofControl,AutomationandSystems,2018,16(1):198-207.