压电摩擦阻尼隔震：LQR与GPC算法的优化控制效果

本文探讨了GPC（广义预测控制）和LQR（线性二次型最优控制）算法在压电摩擦阻尼隔震结构中的应用。作者们针对压电摩擦阻尼隔震系统的特点，选择这两种控制方法作为整个系统的控制策略，旨在提升隔震系统的性能和效率。压电摩擦阻尼器与叠层橡胶垫结合，形成了一种可调控的隔震系统，能够有效地应对地震带来的结构动力反应。 LQR算法以其优化特性，着重于寻找系统在满足一定性能指标下的最小控制输入，使得结构响应达到最低。而GPC则是一种基于模型预测的方法，通过预测未来的系统状态并据此调整控制输入，以实现更精确和动态的控制。这两种算法在此场景中被用作控制输出策略，以降低结构在地震中的加速度反应，特别是对高层建筑的楼层加速度和层间位移有显著的减小效果，可以降低75%以上。 研究者利用时程分析法来评估控制算法的实际效果，结果显示无论面对多遇地震还是罕遇地震，压电摩擦阻尼隔震系统都能显著降低地震引起的结构位移，尤其是在隔震层，位移反应被极大地减少。这不仅提高了结构的安全性，也改善了控制系统的性能。 关键词包括“振动控制”、“压电摩擦阻尼器”、“基础隔震”和“地震响应”，这些关键词揭示了论文的核心关注点，即如何通过智能控制技术优化建筑物在地震环境下的动态行为。这项工作对于理解和优化压电摩擦阻尼隔震系统在地震防护工程中的应用具有重要的理论和实践意义。