Newmark-β预测算法在结构振动半主动控制中的应用

"这篇论文是关于结构振动半主动控制的研究，使用了基于预测算法的方法，特别是在2007年发表的。文章指出，利用Newmark时域积分法预测结构响应，通过调整控制力参数实现最优目标函数，以有效抑制由地震波引起的结构振动。论文通过数值分析探讨了配置磁流变阻尼器的两层框架结构，比较了Newmark-β预测算法与传统全局最优解反馈控制系统的性能。结果表明，基于Newmark-β预测算法的半主动控制策略表现出更好的振动控制效果和鲁棒性。此外，文章提到了磁流变阻尼器作为半主动振动控制装置的优势，并指出经典全局最优解策略在面对不确定性干扰和结构参数变化时可能存在的问题。该研究提出了Newmark-β预测算法，以解决模型失配导致的控制效果下降问题，为结构振动控制提供了新的思路和技术支持。" 本篇论文详细介绍了在结构振动控制领域的最新研究进展，尤其是针对地震作用下的建筑结构。研究的核心是利用Newmark-β预测算法，这是一种在离散时间状态下进行时域积分的方法，用于预测结构在地震作用下的动态响应。通过在预设范围内寻找最佳控制力参数，可以优化目标函数，从而实现对结构振动的高效控制。 论文中提到，磁流变阻尼器（MR）作为一种新型的半主动减振装置，因其独特的性能，如快速响应、耐久性和可调阻尼力，被广泛研究并应用于结构振动控制。然而，传统的基于全局最优解的控制算法在处理结构参数不确定性以及外部干扰（如地震和风振）时存在困难，可能导致控制效果不佳。 为了克服这些问题，研究者提出了基于Newmark-β预测算法的半主动控制策略。该策略结合了结构动力学的新方法和经典半主动控制理论，旨在减少模型失配带来的误差。通过对地震作用下的两层框架结构进行数值模拟，分析了不同控制参数的变化对振动抑制效果的影响，证明了所提出的预测控制策略在控制效果和稳定性上优于传统的反馈控制系统。 关键词涉及到的领域包括结构振动控制、磁流变阻尼器技术、半主动控制以及相关算法。论文不仅揭示了Newmark-β预测算法的优越性，还强调了其在实际应用中的潜力，尤其是在考虑不确定性和结构参数变化情况下的适应性。这项工作对于推动智能材料在结构振动控制领域的应用具有重要意义，也为未来的研究提供了新的理论基础和技术参考。